Спосіб насичення матеріалів газами
Номер патенту: 25785
Опубліковано: 27.08.2007
Автори: Скороход Валерій Володимирович, Морозов Ігор Анатолійович
Формула / Реферат
Спосіб насичення матеріалів газами, що полягає в подачі газу під тиском при відповідних температурах, незалежно від характеру та агрегатного стану цих матеріалів, який відрізняється тим, що газ подають в момент хімічної реакції в кількості, що відповідає максимальній валентності основного компонента матеріалу при температурі його активного стану та тиску 0,5-10 атм.
Текст
Спосіб насичення матеріалів газами, що полягає в подачі газу під тиском при відповідних температурах, незалежно від характеру та агрегатного стану ци х матеріалів, який відрізняється тим, що газ подають в момент хімічної реакції в кількості, що відповідає максимальній валентності основного компонента матеріалу при температурі його активного стану та тиску 0,5-10атм. (19) (21) u200702765 (22) 15.03.2007 (24) 27.08.2007 (46) 27.08.2007, Бюл. №13, 2007р. (72) Морозов Ігор Анатолійович, Скороход Валерій Володимирович (73) ІНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА ІМ. І. М. ФРАНЦЕВИЧА НАЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 25785 4 в кількості що відповідає максимальній валентності основного компонента матеріалу при температурі його активного стану та тиску 0,5-10атм. Наприклад, при взаємодії титану з воднем, враховуючи максимальну валентність титану в валентних сполуках (чотири), гіпотетичне рівняння реакції їх взаємодії має наступний вигляд: Тi+2Н2=ТіН4, з якого ми бачимо, що 1г-атом титан у може приєднати 4г-атоми водню. Але існуючі методи насичення матеріалів газами забезпечують подачу водню порціально, і це призводить до слідуючих негативних наслідків: - реакція іде по рівнянню Ті+Н2=ТіН2, де один атом титану приєднує не 4 атоми водню, а два. Кількість атомів водню, що приєднує титан складає половину від теоретично розрахованого, тобто ТіН2, а не ТіН 4; - час насичення воднем 5-7 годин. Фізико - хімічні та механічні властивості речовин залежать від складових компонентів та їх вмісту. Збільшення вмісту водню в титані значно змінює властивості як гідриду титану так і кожного з цих компонентів. Тому, властивості гідриду титану з вмістом двох атомів водню на 1 атом титану будуть значно відрізнятись від гідриду титану з вмістом водню 3,8 атоми на 1 атом титану. В табл. 1 приведена порівняльна характеристика вмісту водню в гідриді титану в залежності від методів подачі газового компонента. Використання запропонованої технології дає можливість вперше отримати матеріали з підвищеним вмістом газового компонента та знизити витрати енергії і часу на 50%. Приклади способу, що заявляється: Приклад 1. Титан йодидний у вигляді тонкої стружки в кількості 50г поміщають в реактор з нержавіючої сталі, відкачують до тиску 10-3атм і повільно нагрівають підтримуючи постійний тиск до температури 400°С. Запускають водень в реактор з балону до тиску 2атм. Відбувається насичення титану воднем і по мірі зниження тису (за рахунок поглинання титаном) водень знову добавляється в реактор з балону. Насичення титану воднем відбувається частковою подачею газового компонента на протягом 6 годин. Аналіз показав, що вміст водню в утвореному гідриді титану відносно низький і відповідає речо вині, формула якої ТіН 1,5 (приклад здійснення способу по прототипу). Приклад 2. В прикладі 2 змінюється тільки час витримки титану і тиск водню. Аналіз вмісту водню показав, що кількість його в одержаному гідриді відповідає формулі TiH1,8 і ця кількість стала постійною при збільшенні часу насичення більше 8 годин і тиску від 0,5 до 10атм. Таким чином, при існуючій технології насичення титану воднем методом подачі газового компонента порціями оптимальними являються час насичення 8 годин, а вміст водню в гідриді титану відповідає формулі TiH1,8. Приклад 3. В прикладі 3 при порівнянні з прикладом 1 змінюються тільки умови подачі газового компонента. Тиск водню змінюється від 0,5-до 10атм. Для насичення титану воднем в реактор подається водень не порціями, а в кількості, що відповідає тео 5 25785 ретичним розрахункам, виходячи з максимальної валентності титану в валентних сполуках, тобто 1г-атом титану поглинає 4г-атоми водню. Дотримуючись такої технології насичення титану воднем отримали гідрид титану з аномально високим вмістом водню, що відповідає формулі ТіН3,7-3,8, протягом 2,5 години, що в 3 рази швидше в порівняні з існуючими методами насичення титану воднем. Кількість водню встановлена з використанням методу нейтронної активації. В порівнянні з існуючими методами насичення матеріалів газами в основі яких лежить порціальна подача газового компонента, технологічне рішення: "Спосіб насичення матеріалів газами" має наступні загальні переваги: Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 6 - знижується температура реакції компонентів; - скорочується час насичення матеріалу; - збільшується вміст газового компонента в матеріалі; - підвищуються якісні характеристики матеріалів насичених газом. Гідрид титану використовується в наступних галузях: - в атомній енергетиці як захист від швидких нейтронів; - в транспортних засобах, як висококалорійне паливо; - в те хнології одержання високотермічних композиційних матеріалів; - як акумулятори водню. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for materials saturation with gases
Автори англійськоюMorozov Ihor Anatoliiovych, Skorokhod Valerii Volodymyrovych
Назва патенту російськоюСпособ насыщения материалов газами
Автори російськоюМорозов Игорь Анатольевич, Скороход Валерий Владимирович
МПК / Мітки
Мітки: матеріалів, насичення, газами, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-25785-sposib-nasichennya-materialiv-gazami.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб насичення матеріалів газами</a>
Попередній патент: Спосіб ослаблення тропічних циклонів (ураганів)
Наступний патент: Бурова трубчаста колона
Випадковий патент: Композиція інгредієнтів безалкогольного напою "оболонь оранж"