 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
149
Методом плазменного напыления можно нанести пористое покрытие со сложной
микроструктурой, которая способствует срастанию эндопротеза с костной тканью. Такие
покрытия обладают большой удельной поверхностью. С их помощью можно увеличить
эффективность катализатора для дожигания выхлопных газов автомобиля. Пористые покрытия,
нанесенные на поверхность теплообменников, увеличивают коэффициент теплоотдачи, а
пористые керамические покрытия служат надежной защитой от теплопотерь.
Плазмохимия позволяет синтезировать такие ранее неизвестные материалы, как металлобетон,
в котором в качестве связующих материалов используются сталь, чугун, алюминий. Металлобетон
образуется при сплавлении частиц горной породы с металлом и по прочности превосходит
обычный бетон: на сжатие в 10 раз и на растяжение в 100 раз.
В нашей стране разработан плазмохимический способ превращения угля в жидкое топливо без
применения высоких давлений и выброса золы и серы. Кроме основного химического продукта –
синтез-газа, извлекаемого из органических соединений каменного или бурого угля, данный способ
позволяет получить из его неорганических включений ценные соединения: технический кремний,
карбосолилиций, ферросилиций, адсорбенты для очистки воды и т. п., – которые при других
способах переработки угля выбрасываются в виде зольных отходов.
Таким образом, плазмохимические технологии, внедрившись в химическую промышленность
сравнительно недавно, охватывают все больший круг различных отраслей современной
промышленности.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез
Для производства многих тугоплавких и керамических материалов применяется технология
порошковой металлургии, включающая операции прессования при высоком давлении и спекании
полученной заготовки при относительно высокой температуре – 1200– 2000
о
С. Однако данная
технология довольно энергоемкая: создание высоких температур и давления требует больших
энергозатрат. Гораздо проще и экономичнее предложенная сравнительно недавно технология
самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, основанная на реакции горения одного
металла в другом или металла в азоте, углероде, кремнии и т. п.
Процесс горения чаще всего представляется в виде взаимодействия кислорода с горючим
веществом: углем, нефтепродуктами, древесиной и др. Обычно принято считать горение реакцией
окисления горючего вещества, что с точки зрения окислительно-восстановительного процесса
означает перераспределение электронов между атомами восстановителя–горючего тела и
окислителя–кислорода. В таком смысле процесс горения возможен не только в кислороде, но и в
других окислителях.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез – тепловой процесс горения в твердых
телах. Он представляет собой, например, горение порошка титана в порошке бора или порошка
циркония в порошке кремния.
В результате самораспространяющегося высокотемпературного синтеза получено множество
тугоплавких соединений высокого качества:
· карбиды металлов: TiC, ZrC, HfC, VC, NbC,
Ta2C, TaC;
· бориды: TiB, TiB2, HfB2,VB, V3B2, NiB;
· силициды: TiSi3, ZrSi, ZrSi2, MoSi2;
· алюминиды: NiAl, CoAl;
· селениды: NbSe2, MoSe2, TaSe2, WSe2,.
Технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза не требует громоздких
процессов и печей и отличается высокой технологичностью. Данная технология легко поддается
автоматизации. Промышленной установкой, производящей многотоннажную продукцию, может
управлять всего лишь один оператор.
Химические реакции при высоких давлениях
Химические превращения веществ при давлениях выше 100 атм относятся к химии высоких
давлений, а при давлениях выше 1000 атм – к химии сверхвысоких давлений. Идея активизации