Установка синтеза нанопорошков NanoEx

Электрический взрыв проводника (ЭВП) — высокоэнергетический метод получения наноразмерных металлических, оксидных, нитридных и карбидных порошков. Метод реализуется пропусканием кратковременного мощного импульса тока высокой плотности по материалу, изготовленному в виде проволоки. При прохождении импульса тока материал проводника нагревается выше своей температуры кипения и взрывообразно диспергируется. В объёме образующегося пара, расширяющегося со скоростью взрывной волны, происходят процессы сверхбыстрого охлаждения и конденсации, в результате чего образуются частицы очень малых размеров – до 30 нм в диаметре.

Компания Ростовые Технологии производит и предлагает к поставке установку синтеза нанопорошков NanoEx, реализующую метод электрического взрыва проводника. Установка NanoEx – современное cost- effective
решение, результат многолетней работы учёных и инженеров по улучшению аппаратной реализации метода электровзрыва. Установка NanoEx реализует все новейшие модификации метода в соответствии с последними требованиями, предъявляемыми к нанопорошкам появлением новых областей их применения.

Метод электрического взрыва проводника обладает самым низким удельным энергопотреблением среди всех физических методов производства нанопорошков. При этом метод ЭВП позволяет на малой площади организовать производство производительностью до нескольких килограмм в день. Мы готовы спроектировать, изготовить и поставить комплекс оборудования, обеспечивающий полный цикл производства нанопорошков, от подготовки проволоки до упаковки готовой продукции, с требуемой производительностью.

Характеристики
Получаемые материалы
Опции
Области применения
Дополнительное оборудование
Галерея

Пределы регулирования параметров импульса тока
Зарядное напряжение	15 – 35 кВ
Длительность импульса	2 – 6 мкс
Плотность тока импульса	10⁴– 10⁶ А·мм^-2
Атмосфера рабочей камеры
Рабочее давление в камере	10^-2 Па – 0,5 МПа
Температура рабочего газа	25 – 60 ⁰С
Рабочие газы	Воздух, CO₂, Ar, N₂, O₂, NH₃ и другие
Исходный проводник
Диаметр проводника, мм	0,1 – 0,6 мм
Длина проводника	50 – 160 мм
Производительность
Для Al / Ti / Mg	до 120 г/ч
Для Ni /Co	до 220 г/ч
Для W / Cu / Ag	до 340 г/ч
Общие параметры
Режим работы	Полуавтоматический
Система охлаждения	Фреоновая. Опция – жидкий азот
Инициация электровзрыва	Принудительная
Время непрерывной работы	Не менее 3 ч
Потребляемая мощность	Не более 5 кВт
Напряжение питания	380 В, 50 Гц, 3 фазы
Габариты	Основной модуль не более 2500х2500х2500 мм Модуль управления
Масса	Не более 500 кг

Установка NanoEx позволяет получать следующие типы нанопорошков:

Нанопорошки чистых металлов;
Нанопорошки оксидов / карбидов / нитридов в атмосфере кислорода / углеводородов / азота (аммиака) соответственно;
Нанопорошки интерметаллических соединений.

Полезные и уникальные свойства нанопорошков

Низкая температура спекания; например, нанопорошок серебра мелкой фракции может спекаться уже при комнатной температуре.
Стабильность электрофизических свойств в области низких температур.
Наличие избыточной запасённой энергии.
Способность легко образовывать различные интерметаллические соединения даже при низких температурах.
Высокая химическая активность, возрастающая многократно при достижении температур до 200 - 500 °С.
Высокое значение коэффициента поглощения электромагнитного излучения в широком диапазоне частот.

Характеристики нанопорошков, получаемых на установке NanoEx.

Средний размер частиц d50%	от 30 до 500 нм в зависимости от материала и параметров процесса
Распределение частиц по размерам	логарифмически нормальное
Величина отклонения	регулируемая, зависит от длительности и силы импульса тока.
Площадь удельной поверхности	0,5 - 20 м²/г
Химическая чистота	До 99,9+ %
Насыпная плотность	0,05 – 0,2 г/см³
Форма частиц	сферическая
Оценка производительности для некоторых материалов	Al / Ti / Mg: до 120 г/час Ni /Co: до 220 г/час W / Cu / Ag: до 340 г/час

Двухступенчатый сепаратор

В нанопорошке, получаемом в результате электровзрыва, содержится незначительное количество частиц значительно большего, чем основная фракция, размера (до 10 мкм). Использование дополнительной ступени сепарации позволяет автоматически удалить эти частицы ещё на стадии производства.

Сниженный мёртвый объём

При начале работы установки некоторое количество образующегося нанопорошка расходуется на запыление внутренних поверхностей установки (так называемого мёртвого объёма). Для стандартных размеров установки масса нанопорошка, расходуемого на запыление, может составлять до 200 г. При производстве нанопорошков величин. В целях уменьшения этих потерь предлагается специальная версия установки с уменьшенным мёртвым объёмом.

Система охлаждения жидким азотом

Одной из важных особенностей нанопорошков, получаемых методом электровзрыва, является низкая температура спекания. При проведении электровзрыва температура в рабочей камере установки может достигать 10 000 K. Для быстрого охлаждения газовой смеси, выходящей из реактора, все установки электровзрыва стандартно оборудуются системой фреонового охлаждения, позволяющей избежать спекания готовой продукции. Для некоторых материалов и рабочих режимов стандартная система фреонового охлаждения не обеспечивает охлаждения, достаточного для предоствращения спекания продукции, поэтому рекомендуется использование дополнительной системы охлаждения на жидком азоте.

Нанопорошки обладают рядом уникальных свойств, благодаря чему могут широко применяться в промышленности, медицине, электронике, металлургии, обрабатывающей промышленности и т.д. Постоянно открываются новые области, где использование нанопорошков актуально и эффективно.

В нашей компании накоплен значительный опыт в разработке технологий производства инновационной продукции с использованием нанопорошков. Мы собрали и поддерживанием в актуальном состоянии значительную библиотеку научных статей и патентов, посвящённых использованию нанопорошков.

Некоторые области применения нанопорошков:

катализаторы;
водородная энергетика, производство водорода;
производство топливных элементов;
производство электронных компонентов;
модификация лаков и красок;
модификация полимеров, придание полимерам проводящих свойств;
использование нанопорошков в качестве активаторов спекания;
придание материалам, применяемым в медицине, антибактериальных свойств;
композитные материалы со специфическими свойствами.

Станок для перемотки проволок;
Настольный запайщик пакетов;
Перчаточный бокс из нержавеющей стали для пассивации, просеивания и фасовки нанопорошков;
Перчаточный бокс из нержавеющей стали для хранения готовых нанопорошков;
Форвакуумный масляный насос производительностью до 90 м³/ч;
Комплект расходных материалов на 1 год эксплуатации.

Распечатать страницу