способ получения полимерного нанокомпозиционного материала

Классы МПК:C23C4/10 оксиды, бориды, карбиды, нитриды, силициды или их смеси
B22F1/02 включающая покрытие порошка
B82B3/00 Изготовление или обработка наноструктур
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-01-11
публикация патента:

Изобретение относится к плазменной технологии, а именно к способу плазменной обработки дисперсного материала. Может использоваться для получения покрытых полимерных порошковых нанокомпозиционных материалов. Полимерный порошок помещают в разрядную камеру с электродной системой, которую затем вакуумируют. Затем в разрядную камеру, работающую в условиях низкого ваккума, подают смесь гелия и реакционного газа под давлением 100÷140 Па. Создают импульсный дуговой разряд с силой тока разряда I, равной 2÷3 кА. Устанавливают длительность импульсов способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 в пределах 20÷300 мкс и частоту следования импульсов f, равную 0,5÷1 кГц. Одновременно посредством импульсного дугового разряда ионизируют подаваемую под давлением 100÷140 Па газовую смесь и получают наночастицы оксидов, нитридов или карбидов металлов путем распыления расходуемого твердого электрода. Производят осаждение получаемого потока наночастиц на поверхность полимерных частиц порошка, равномерно перемешиваемого в вертикальной плоскости, с получением порошка из полимерных частиц с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксидов, нитридов или карбидов металлов. Полученный материал обладает высокой механической прочностью и высоким модулем упругости при сохранении высокой деформируемости. 1 ил., 4 табл.

способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763

Формула изобретения

Способ получения полимерного нанокомпозиционного материала в виде порошка полимерных частиц с оксидным, нитридным или карбидным покрытием, включающий подачу полимерных частиц порошка в разрядную камеру с электродной системой, работающей в условиях низкого вакуума, подачу в разрядную камеру газа, создание материала покрытия и его осаждение в полете на поверхность полимерных частиц, реагирующую с плазмой, отличающийся тем, что в разрядной камере, в которую подают смесь гелия и реакционного газа под давлением 100÷140 Па, получают наночастицы оксидов, нитридов или карбидов металлов путем распыления расходуемого твердого электрода, осуществляемого импульсным дуговым разрядом при силе тока I, равной 2÷3 кА, при этом устанавливают длительность импульсов способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 в пределах 20÷300 мкс и частоту следования импульсов f, равную 0.5÷1 кГц, производят осаждение получаемого потока наночастиц на поверхность полимерных частиц порошка, равномерно перемешиваемого в вертикальной плоскости, с получением на полимерных частицах покрытия в виде агломерированных наночастиц оксидов, нитридов или карбидов металлов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к плазменной технологии, конкретно к способу плазменной обработки дисперсного материала, и может быть использовано для получения покрытых полимерных порошковых нанокомпозиционных материалов.

Известен способ нанесения нанопокрытий [пат. RU № 2371379, МПК С23С 14/34, В82В 3/00, опубл. 27.12.2009 г.], состоящий в плазменном распылении наносимого вещества на подложку в вакуумной камере. На подложку осаждают наночастицы, полученные при испарении мишени в плазме импульсного сильноточного разряда, пинчующейся под действием собственного магнитного поля. Мишень формируют из свободно падающего мелкодисперсного порошка, который подают в зону испарения из резервуара, расположенного вне вакуумной камеры.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ плазменной обработки поверхности частиц порошка [заявка RU № 2009107047, МПК С23С 4/12, опубл. 10.09.2010 г., бюл. № 25], содержащий подачу полимерных частиц порошка в разрядную камеру с электродной системой, работающей в условиях низкого вакуума, подачу в разрядную камеру газа, создание материала покрытия и его осаждение в полете на поверхность полимерных частиц, реагирующую с плазменным разрядом, сбор полимерных частиц порошка с обработанной поверхностью. Частицы порошка выбирают из группы, состоящей из микрочастиц, наночастиц и их смесей. Покрытые частицы содержат покрытие, выбранное из группы, состоящей из оксидного, нитридного и карбидного.

К недостаткам известных способов можно отнести невозможность получения материала с повышенной механической прочностью и модулем упругости при сохранении его высокой деформируемости, ввиду низкой чистоты получаемых наномодификаторов и невозможности получения частиц с узким распределением по размерам.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания способа получения полимерного нанокомпозиционного материала, представляющего собой порошок, состоящий из полимерных частиц с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксидов, нитридов или карбидов металлов.

Технический результат - повышение механической прочности, модуля упругости получаемого полимерного нанокомпозиционного материала при сохранении его высокой деформируемости.

Задача изобретения решается тем, что в способе получения полимерного нанокомпозиционного материала, представляющего собой порошок, состоящий из полимерных частиц с оксидным, нитридным или карбидным покрытием, содержащим подачу полимерных частиц порошка в разрядную камеру с электродной системой, работающей в условиях низкого вакуума, подачу в разрядную камеру газа, создание материала покрытия и его осаждение в полете на поверхность полимерных частиц, реагирующей с плазмой, согласно изобретению в разрядной камере, в которую подают смесь гелия и реакционного газа под давлением 100÷140 Па, получают наночастицы оксидов, нитридов или карбидов металлов путем распыления расходуемого твердого электрода, осуществляемого импульсным дуговым разрядом при силе тока I, равной 2÷3 кА, при этом устанавливают длительность импульсов способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 в пределах 20÷300 мкс и частоту следования импульсов f, равную 0.5÷1 кГц, производят осаждение получаемого потока наночастиц на поверхность полимерных частиц порошка, равномерно перемешиваемого в вертикальной плоскости, осуществляют выгрузку полученного порошка, состоящего из полимерных частиц с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксидов, нитридов или карбидов металлов.

Равномерное перемешивание в вертикальной плоскости полимерных частиц порошка исключает их слипание, что обеспечивает равномерность осаждения потока наночастиц на поверхность полимерных частиц порошка.

В результате ионизации с помощью дугового разряда смеси гелия и реакционного газа, подаваемой под давлением 100÷140 Па в разрядную камеру, работающую в условиях низкого вакуума, образуется быстрорасширяющаяся ионизированная газовая смесь. Одновременно посредством импульсного дугового разряда происходит распыление катода, в качестве которого используют расходуемый твердый электрод, с образованием потока расплавленных частиц.

Расплавление материала катода и его диспергирование в макрокапли происходит в кратере катодного пятна. Все макрокапли заряжаются и нагреваются вследствие столкновений с электронами как минимум до критической температуры начала их каскадного деления. Полученные макрокапли составляют плотный поток расплавленных частиц.

В разрядной камере быстрорасширяющийся ионизированный газовый поток, взаимодействующий с потоком расплавленных частиц, образует низкотемпературную плазму, реагирующую с поверхностью полимерных частиц порошка.

В результате взаимодействия быстрорасширяющегося ионизированного газового потока с потоком расплавленных частиц происходит быстрое (за время около 10-7 с) охлаждение этих частиц до затвердевания за счет радиационного и молекулярного теплообменов, что приводит к аморфизации их структуры. В результате получают поток заряженных охлажденных наночастиц с узким распределением по размерам. В зависимости от реакционного газа, взаимодействующего с потоком расплавленных частиц, образуются наночастицы из группы оксидов, карбидов или нитридов.

Полученные наночастицы осаждаются на поверхность полимерных частиц порошка, обработанных низкотемпературной плазмой, в виде изолированных агломератов наночастиц.

Нижнее значение давления подаваемой газовой смеси, равное 100 Па, обусловлено возможностью охлаждения потока наночастиц за счет молекулярного теплообмена. При меньших значениях давления подаваемой газовой смеси очень сильно варьируется размер получаемых наночастиц, вплоть до микронных размеров. Верхнее значение давления подаваемой смеси, равное 140 Па, обусловлено устойчивостью импульсного дугового разряда. Кроме того, при больших значениях давления не возможна магнитная стабилизация импульсного дугового разряда на поверхности катода, необходимая для равномерного расхода катода.

Параметры режима осуществления импульсного дугового разряда подобраны таким образом, чтобы обеспечить непрерывное устойчивое образование низкотемпературной плазмы при минимальных энергозатратах и получение потока наночастиц с плотностью, достаточной для образования покрытия на обработанной поверхности полимерных частиц порошка. Кроме того, температура обработки поверхности полимерных частиц порошка не должна достигать температуры размягчения полимера. При увеличении температуры обработки полимерных частиц происходит частичная деструкция их поверхности под действием «горячих» ионов, а также коагуляция полимерных частиц.

Нижние значения силы тока I, частоты следования импульсов f и длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 дугового разряда обусловлены обеспечением значения энергии, достаточной для испарения материала расходуемого твердого электрода.

При установке частоты следования импульсов f, равной не менее 0,5 кГц, производится безостановочный процесс перемещения катодного пятна по поверхности расходуемого твердого электрода, что обеспечивает равномерность эрозии катода и, как следствие, увеличивает ресурс его работы.

При силе тока I больше 3 кА происходит размягчение полимера в результате увеличения температуры обработки его поверхности.

Установка верхнего значения длительности дугового разряда, равного 300 мкс, меньше времени образования сплошной жидкой ванны исключает выброс макрокапель с поверхности расходуемого твердого электрода.

При установке частоты следования импульсов f дугового разряда больше 1 кГц на поверхности расходуемого твердого электрода образуется сплошная жидкая ванна.

Вследствие образования сплошной жидкой ванны на поверхности катода происходит выброс макрокапель с его поверхности, что приводит к быстрой эрозии катода. Кроме того, выброс макрокапель препятствует образованию наночастиц.

На фиг.а представлена микрофотография полимерного нанокомпозиционного материала, состоящего из частиц сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксида титана TiO2 ; на фиг.б - микрофотография аломератов наночастиц оксида титана TiO2 на поверхности СВМПЭ.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

В разрядной камере устанавливают катод, в качестве которого используют расходуемый твердый металлический электрод, изготовленный из материала предшественника покрытия. В качестве анода выступает вся внутренняя поверхность разрядной камеры. В емкость, размещенную между катодом и анодом, помещают полимерный порошок. Емкость с полимерным порошком равномерно вращают в вертикальной плоскости. Вакуумируют разрядную камеру, и подают смесь гелия и реакционного газа под давлением 100÷140 Па. Создают импульсный дуговой разряд с силой тока разряда I, равной 2÷3 кА. Устанавливают длительность импульсов способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 в пределах 20÷300 мкс и частоту следования импульсов f, равную 0,5÷1 кГц.

Одновременно посредством импульсного дугового разряда ионизируют подаваемую под давлением 100÷140 Па газовую смесь и получают поток расплавленных частиц материала предшественника покрытия путем распыления катода. В результате взаимодействия быстрорасширяющегося ионизированного газового потока с потоком расплавленных частиц материала предшественника покрытия получают поток наночастиц. В зависимости от реакционного газа, взаимодействующего с потоком расплавленных частиц, образуются наночастицы из группы оксидов, карбидов или нитридов. При этом в разрядной камере образуется быстрорасширяющаяся низкотемпературная плазма, реагирующая в полете с поверхностью полимерных частиц порошка.

Производят осаждение получаемого потока наночастиц на поверхность полимерных частиц порошка, равномерно перемешиваемого в вертикальной плоскости. Осуществляют выгрузку полученного порошка, состоящего из полимерных частиц с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксидов, нитридов или карбидов металлов.

Реализация способа может быть проиллюстрирована следующим примером.

Пример. В разрядной камере устанавливают катод, выполненный из титана марки ВТ1-00. В качестве исходного полимерного порошка используют сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) фирмы Ticona (Германия). В емкость, размещенную между катодом и анодом, помещают СВМПЭ фирмы Ticona (Германия). Емкость с полимерным порошком равномерно вращают в вертикальной плоскости со скоростью 8 об/мин. Разрядную камеру вакуумируют до давления 1,33·10-3 Па, подают смесь гелия и кислорода под давлением, равным 120 Па. Создают импульсный дуговой разряд с силой тока разряда I, равной 2,5 кА. Устанавливают длительность импульсов способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 , равную 150 мкс, и частоту следования импульсов f, равную 0,75 кГц. Одновременно посредством импульсного дугового разряда ионизируют подаваемую газовую смесь и получают поток наночастиц оксида титана. Производят осаждение получаемого потока наночастиц оксида титана на поверхность частиц СВМПЭ фирмы Ticona (Германия), равномерно перемешиваемого в вертикальной плоскости. Процесс обработки СВМПЭ производили в течение 30 мин. Затем осуществляли выгрузку полученного порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксида титана.

После прессования полученный порошок представляет собой полимерную матрицу с вкраплением наночастиц оксида титана. Как видно на фиг.а, агломерированные наночастицы оксида титана равномерно распределены по поверхности полимерного нанокомпозиционного материала. Видны области сильной агломерации наночастиц (см. фиг.б), что связано, скорее всего, с локальным перегревом поверхности.

Исследование механических свойств полученного полимерного нанокомпозитного материала производили по стандартной методике на растяжение - сжатие. Концентрацию наночастиц в готовом продукте определяли гравиметрическим анализом.

Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксида титана, полученного при давлении 120 Па и разных параметрах режима работы импульсного дугового разряда, приведены в табл.1.

Для полимерного нанокомпозиционного материала с наночастицами оксида титана, как следует из таблицы 1, при силе тока разряда I=1.5 кА, длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =15 мкс и частоте следования импульсов разряда f=400 Гц получают содержание наночастиц, равное 0.5% масс, в полимерном нанокомпозиционном материале. В результате готовый материал получают достаточно прочным (предел прочности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 р равен 35.9 МПа), но мало деформируемым (предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 т равен 17.4 МПа; модуль упругости Ер составляет 1200 МПа). С увеличением силы тока разряда I, длительности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 и частоты следования f импульсов содержание наночастиц в получаемом материале возрастает, что обеспечивает увеличение пределов прочности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 р и текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 т, а также модуля упругости Ер. При силе тока разряда I=3.5 кА, длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =350 мкс и частоте следования импульсов разряда f=1100 Гц получают содержание наночастиц, равное 5.0% масс, в полимерном нанокомпозиционном материале. В результате готовый материал получают достаточно деформируемым (предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 т равен 20.0 МПа; модуль упругости Ер составляет 1510 МПа), однако недостаточно прочным (предел прочности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 р равен 35.5 МПа). При установке силы тока разряда I=2.5 кА, длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =300 мкс и частоте следования импульсов разряда способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =500 Гц получают содержание наночастиц в полимерном нанокомпозиционном материале, равное 3.1% масс, что обеспечивает получение готового материала с оптимальными характеристиками по прочности (предел прочности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p равен 40.45 МПа) и по деформируемости (предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 т равен 18.85 МПа; модуль упругости Ер составляет 1462 МПа). Дальнейшее увеличение содержания оксида титана TiO2 не дает существенных результатов улучшения совокупности свойств получаемого материала. Это может быть связано с агломерацией порошков, обусловленной высокой эффективной поверхностью.

Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы нитрида титана, полученного при давлении 120 Па и разных параметрах режима работы импульсного дугового разряда, приведены в табл.2.

Для полимерного нанокомпозиционного материала с нитридом титана, как следует из таблицы 2, оптимальное значение содержания наночастиц в готовом материале равно 3.2% масс, которое получают при установке силы тока разряда I=2.5 кА, длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =300 мкс и частоте следования импульсов разряда f=500 Гц и f=1000 Гц. При данном содержании наночастиц в готовом материале предел прочности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 р равен 40.6 МПа, предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 т равен 19.0 МПа и модуль упругости Ер составляет 1465 МПа. Дальнейшее увеличение содержания нитрида титана TiN не дает существенных результатов улучшения совокупности свойств получаемого материала. Это может быть связано с агломерацией порошков, обусловленной высокой эффективной поверхностью. При силе тока разряда I=1.5 кА, длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =15 мкс и частоте следования импульсов разряда f=400 Гц получают содержание наночастиц в полимерном нанокомпозиционном материале, равное 1.5% масс.

Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы карбида титана, полученного при давлении 120 Па и разных параметрах режима работы импульсного дугового разряда, приведены в табл.3.

Для полимерного нанокомпозиционного материала с карбидом титана, как следует из таблицы 3, оптимальное значение содержания наночастиц в готовом материале равно 3.1% масс, которое получают при установке силы тока разряда I=2.5 кА, длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =150 мкс и частоте следования импульсов разряда f=1000 Гц, а также при I=2.5 кА, способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =300 мкс и способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =500 Гц. При данном содержании наночастиц (I=2.5 кА, способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =150 мкс и f=1000 Гц) в готовом материале предел прочности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 р равен 40.6 МПа, предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 т равен 19.0 МПа и модуль упругости Ер составляет 1465 МПа. При данном содержании наночастиц (I=2.5 кА, способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =300 мкс и f=500 Гц) в готовом материале предел прочности способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 р равен 40.4 МПа, предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 т равен 18.9 МПа и модуль упругости Ер составляет 1463 МПа. Дальнейшее увеличение содержания нитрида титана TiN не дает существенных результатов улучшения совокупности свойств получаемого материала. Это может быть связано с агломерацией порошков, обусловленной высокой эффективной поверхностью. При силе тока разряда I=1.5 кА, длительности импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 =15 мкс и частоте следования импульсов разряда f=400 Гц получают содержание наночастиц в полимерном нанокомпозиционном материале, равное 1.5% масс.

Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксида титана, полученного при разных значениях давления смеси газов и постоянных параметрах режимах работы импульсного дугового разряда (сила тока разряда I, равная 2,5 кА, длительность импульсов способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 = 150 мкс и частоту следования импульсов f, равную 0,75 кГц), приведены в табл.4.

Результаты исследования (см. табл.4) отражают, что при давлении газовой смеси, равном 50 Па, размер наночастиц достигает 100 нм, то есть в 10 раз превышает размер, получаемый при давлении 120 Па. Также необходимо отметить, что при давлении, равном 180 Па, наблюдается неустойчивость в работе импульсного дугового разряда.

Предложенный способ обладает большей технологичностью и сниженными энергозатратами на производство единицы продукции, поскольку общее время генерации наночастиц является статистической суперпозицией процессов в отдельных спонтанно перемещающихся по поверхности катода катодных пятен. Это непрерывное возобновление катодных пятен обеспечивает равномерность эрозии катода, а следовательно, увеличивает ресурс его работы. Хотя процесс формирования наночастиц в плазме отдельного катодного пятна является сугубо импульсным (время генерации способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 р примерно составляет 10-7 с), в целом режим работы для реализации заявляемого способа можно характеризовать как высокопроизводительный стационарный процесс с ресурсом непрерывной работы, определяемым запасом материала катода (100 часов и более).

Способ получения полимерного нанокомпозиционного материала

Таблица 1
Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксида титана, полученного при давлении 120 Па и разных параметрах режима работы импульсного дугового разряда
Сила тока разряда I, кАДлительность импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 , мксЧастота импульсов f, Гц Содержание наночастиц, мас.% Модуль Ер, МПа Предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p, МПа Прочность способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p, МПа Относительное удлинение способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p, %
12,0 20 500 1,61430 17,536,0 560
2 750 1,71435 17,536,0 565
3 1000 1,751440 17,536,5 567
4 150 500 1,751440 17,536,7 567
5 750 1,81445 18,037,0 575
6 1000 1,81445 18,037,5 575
7 300 500 1,91448 18,238,0 577
8 750 2,01450 18,538,6 580
9 1000 2,01450 18,538,6 580
10 2,5 20 500 2,651456 18,739,5 582
11 750 2,71457 18,739,6 584
12 1000 2,651456 18,739,5 582
13 150 500 2,81458 18,7539,7 584
14 750 3,01460 18,840,4 590
15 1000 3,01460 18,840,4 590
16 300 500 3,11462 18,8540,45 593
17750 3,01460 18,840,4 590
18 1000 3,01460 18,840,4 590
19 3 20500 3,31470 19,040,5 585
20 750 3,351475 19,140,2 583
21 1000 3,31470 19,040,5 585
22 150 500 3,451482 19,340,0 580
23 750 3,41480 19,240,3 582
24 1000 3,451482 19,340,0 580
25 300 500 3,51483 19,339,9 580
26 750 3,71490 19,439,6 577
27 1000 3,751500 19,539,5 575
28 1,5 15400 0,51200 17,435,9 500
29 3,5 3501100 5,01510 20,035,5 570

Способ получения полимерного нанокомпозиционного материала

Таблица 2
Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы нитрида титана, полученного при давлении 120 Па и разных параметрах режима работы импульсного дугового разряда
Сила тока разряда I, кАДлительность импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 , мксЧастота импульсов f, Гц Содержание наночастиц, мас.% Модуль Ep, МПа Предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p, МПа Прочность способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p, МПа Относительное удлинение способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p,%
12,0 20 500 1,91448 18,238,0 577
2 750 1,951450 18,238,2 580
3 1000 2,01450 18,538,6 580
4 150 500 1,951450 18,238,2 580
5 750 1,951450 18,238,2 580
6 1000 2,01450 18,538,6 580
7 300 500 2,01450 18,538,6 580
8 750 2,51455 18,639,0 580
9 1000 2,651456 18,739,5 582
10 2,5 20 500 2,651456 18,739,5 582
11 750 2,71457 18,739,6 584
12 1000 2,651456 18,739,5 582
13 150 500 2,91460 18,840,4 590
14 750 3,11463 18,940,5 592
15 1000 3,21465 19,040,6 595
16 300 500 3,151463 18,940,4 592
17 750 3,21465 19,040,6 595
18 1000 3,21465 19,040,6 595
19 3 20500 3,51460 19,040,5 585
20 750 3,61475 19,140,2 583
21 1000 3,51460 19,040,5 585
22 150 500 3,651482 19,340,0 580
23 750 3,61480 19,240,3 582
24 1000 3,71482 19,340,0 580
25 300 500 3,81483 19,339,9 580
26 750 3,91490 19,439,6 577
27 1000 3,951500 19,539,5 575
28 1,5 15400 1,51250 18,036,5 530
29 3,5 3501100 5,01515 20,035,5 570

Способ получения полимерного нанокомпозиционного материала

Таблица 3
Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы карбида титана, полученного при давлении 120 Па и разных параметрах режима работы импульсного дугового разряда
Сила тока разряда I, кАДлительность импульса способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 , мксЧастота импульсов f, Гц Содержание наночастиц, мас.% Модуль Ep, МПа Предел текучести способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p, МПа Прочность способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p, МПа Относительное удлинение способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 p,%
12,0 20 500 1,951448 18,238,0 577
2 750 1,91450 18,238,2 580
3 1000 2,01450 18,538,6 580
4 150 500 1,91450 18,238,2 580
5 750 1,951450 18,238,2 580
6 1000 2,01450 18,538,6 580
7 300 500 2,051450 18,538,6 580
8 750 2,551455 18,639,0 580
9 1000 2,61456 18,739,5 582
10 2,5 20 500 2,61456 18,739,5 582
11 750 2,751457 18,739,6 584
12 1000 2,651456 18,739,5 582
13 150 500 2,91460 18,840,4 590
14 750 3,151463 18,940,5 592
15 1000 3,11465 19,040,6 595
16 300 500 3,11463 18,940,4 592
17 750 3,251465 19,040,6 595
18 1000 3,21465 19,040,6 595
19 3 20500 3,551460 19,040,5 585
20 750 3,61475 19,140,2 583
21 1000 3,61460 19,040,5 585
22 150 500 3,751482 19,340,0 580
23 750 3,61480 19,240,3 582
24 1000 3,61482 19,340,0 580
25 300 500 3,81483 19,339,9 580
26 750 3,81490 19,439,6 577
27 1000 3,951500 19,539,5 575
28 1,5 15400 1,51250 18,035,5 530
29 3,5 3501100 5,01515 20,035,5 570

Способ получения полимерного нанокомпозиционного материала

Таблица 4
Результаты исследования характеристик порошка, состоящего из полимерных частиц СВМПЭ с покрытием, представляющим собой агломерированные наночастицы оксида титана, полученного при разных значениях давления смеси газов и постоянных параметрах режима работы импульсного дугового разряда (сила тока разряда I, равная 2,5 кА, длительность импульсов способ получения полимерного нанокомпозиционного материала, патент № 2477763 = 150 мкс и частоту следования импульсов f, равную 0,75 кГц).
Значение давления, ПаРазмер получаемых наночастиц, нм
50100
100 18
120 10
14010
180 -

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2477763

patent-2477763.pdf

Класс C23C4/10 оксиды, бориды, карбиды, нитриды, силициды или их смеси

сплав на основе никеля для нанесения износо- и коррозионностойких покрытий микроплазменным или холодным сверхзвуковым напылением -  патент 2527543 (10.09.2014)
нанокомпозит на основе никель-хром-молибден -  патент 2525878 (20.08.2014)
способ электровзрывного напыления композиционных износостойких покрытий системы tic-mo на поверхности трения -  патент 2518037 (10.06.2014)
корундовая микропленка и способ ее получения /варианты/ -  патент 2516823 (20.05.2014)
способ нанесения теплозащитного электропроводящего покрытия на углеродные волокна и ткани -  патент 2511146 (10.04.2014)
способ диспергирования наноразмерного порошка диоксида кремния ультразвуком -  патент 2508963 (10.03.2014)
способ получения покрытия нитрида титана -  патент 2506344 (10.02.2014)
способ получения эрозионностойких теплозащитных покрытий -  патент 2499078 (20.11.2013)
композиционные материалы для смачиваемых катодов и их использование при производстве алюминия -  патент 2487956 (20.07.2013)
блок цилиндров и газотермический способ напыления покрытия -  патент 2483139 (27.05.2013)

Класс B22F1/02 включающая покрытие порошка

способ получения модифицированных наночастиц железа -  патент 2513332 (20.04.2014)
порошковая ферромагнитная композиция и способ ее получения -  патент 2510993 (10.04.2014)
смазка для композиций порошковой металлургии -  патент 2510707 (10.04.2014)
способ получения нанопорошков оксида цинка с поверхностным модифицированием для использования в строительных герметиках -  патент 2505379 (27.01.2014)
устройство для нанесения покрытий на порошки -  патент 2486990 (10.07.2013)
стабилизированный порошок металлического лития для литий-ионного применения, состав и способ -  патент 2467829 (27.11.2012)
плазменная обработка поверхности с использованием диэлектрических барьерных разрядов -  патент 2462534 (27.09.2012)
способ получения композиционного порошкового материала системы металл - керамика износостойкого класса -  патент 2460815 (10.09.2012)
способ нанесения медного покрытия на частицы порошка гидрида титана -  патент 2459685 (27.08.2012)
порошок, способ получения компонента и компонент -  патент 2458761 (20.08.2012)

Класс B82B3/00 Изготовление или обработка наноструктур

Наверх