Высокопористые фильтрующие элементы, изготовленные методом спекания из порошков нержавеющей стали и бронзы. Предназначены для сверхтонкой очистки газов и жидкостей, в том числе и агрессивных, от механических частиц размером 1..200 микрон.

Стоимость составляет от $230/кг в зависимости от типоразмера, материала и технологии  изготовления.

На снимке представлены образцы некоторых видов фильтрующих элементов. Возможно изготовление фильтрующих элементов нестандартных типоразмеров под заказ.

Разработчик:   Институт высоких технологий, г.Харьков

Контактная информация для заказов:       e-mail: ukrphysics@ymail.com

                                                                       Skype:  ukrphysics

Поведение нанокристаллических структур и дисперсных выделений  в условиях облучения металлическими и газовыми ионами.

В настоящее время дисперсно-упрочненные феррито-мартенситные стали являются основными конструкционными материалами для ядерных реакторов 4-го поколения и термоядерных реакторов. Добавление в их состав дисперсных частиц окислов приводит к снижению величины распухания, повышению температуры эксплуатации и улучшению механических свойств. Однако наличие дисперсных частиц (выделений) внутри многокомпонентной матрицы приводит к появлению иных проблем, таких как совместимость границ выделение - матрица и  ролью данных границ в накоплении гелия и водорода, стабильность данных выделений при облучении. Отдельного рассмотрения требует проблема перераспределения потоков радиационных дефектов в материале  по мере появления в процессе облучения радиационно-индуцированных выделений типа Me₂₃С₆, MeX и др.

Также следует отметить проблему, специфическую для термоядерных реакторов, а именно, защита первой стенки реактора покрытиями, препятствующими накоплению гелия и водорода и  защищающими ее от эрозии.    

В Национальном научном центре “Харьковский физико-технический институт” (г.Харьков, Украина) проводится изучение радиационной устойчивости конкретных конструкционных сталей и исследуются  модельные материалы, в которых будут присутствовать дисперсные выделения с различной кристаллографической структурой. Разностороннее исследование таких структур после облучения металлическими и газовыми ионами, а также насыщения водородом, позволит ответить на вопросы, связанные с устойчивостью нанодисперсных частиц под облучением, их влиянию на развитие вакансионной и газовой пористости, а также об устойчивости нанокристаллических покрытий к накоплению гелия и водорода.       

Для создания  дисперсно-распределенных наночастиц в поликристаллической матрице производится испарение металлов с энергиями связи, кардинально отличающимися от энергии связи материалов - примесей внедрения. Осаждение такой смеси в условиях бомбардировки газовыми ионами приводит к формированию на базе более активного металла нитридов, оксидов или карбидов, вкрапленных в поликристаллическую матрицу другого металла.

Таким образом, могут быть созданы разнообразные модельные структуры, на которых будут исследованы основные закономерности поведения нанодиспергированных частиц в условиях бомбардировки высокоэнергетичными ионами.

Influence of high ion energy irradiation on nanocrystalline  structures and disperse precipitates stability.

Now dispersion strengthened ferritic/martensitic steels are the basic constructional materials for nuclear reactors of 4-th generation and thermonuclear reactors. Additions in their structure of disperse particles of oxides leads to decrease of swelling, to rise in temperature of operation and improvement of mechanical properties. However presence of disperse precipitates inside of a multicomponent matrix leads to occurrence of other problems, such as compatibility of borders  precipitate -  matrix and a role of the given borders in accumulation of helium and hydrogen, stability of this particles at an irradiation. Separately has to considerate the problem of radiation defects fluxes which are redistributed in a material in the process of appearance of irradiation - induced precipitates type Me₂₃С₆, MeX, etc.

Also it is necessary to note a problem specific to thermonuclear reactors, namely, protection of the first wall of a reactor by the coverings interfering accumulation of helium and hydrogen and protecting it from erosion.   

In National Science Centre “Kharkov institute of physics & technology” (Kharkov, Ukraine) the radiation stability of concrete constructional steels and model materials at which will be present disperse precipitates with different crystallography structure are investigated. Versatile researches of such structures after an irradiation high energy metal and gas ions, and also saturation by hydrogen, will allow deciding the problem of nanocrystalline precipitates stability under an irradiation, to their influence on development vacancy and gas voids, and also on stability nanocrystalline coatings during of helium and hydrogen accumulation.      

The model disperse strengthened structures could be created using the ion beam-assisted deposition method. During this process two kinds of metals are deposited with simultaneously gas ion bombardment. These metals have cardinally differing bind energies with interstitial impurities. This way the conditions for   disperse nanoparticles formation in a polycrystalline matrix will be created. The same method could be used for nanocrystalline composites deposition with different crystallography structures.  

Thus, can be created various model structures on which the basic laws of behavior nanoparticles in conditions of bombardment high energy metal and gas ions will be investigated.

Development and research of nanopores intermetallic
   hydrogen storages.

One of the integral components of all cycle of generating of the electric power with use of hydrogen is its accumulation in corresponding capacities directly for use in fuel cells. With reference to fuel cells for vehicles it means creation of compact capacities from materials which structure would allow to absorb operatively hydrogen in lots, to keep it at room temperatures and by doses to release it. Known materials for today do not possess necessary minimal capacity and have the raised temperature hydrogen desorption.

Listed above conditions define criteria of a choice of materials for capacities - they should possess the developed internal porosity with the greatest possible area of a surface. The material of which they will be made, should be steady in relation to oxides of carbon and the area of an internal surface should not change in the established temperature interval (<100^oC). In the best way to all these requirements satisfy with special image created composite intermetallic nanocrystalline structures possessing well developed nanopores ensemble. Nanopores in this ensemble must be connected each other by channel systems.  Presence of channels is an obligatory condition for downturn of temperature hydrogen desorption.

In the National Science Centre “Kharkov Institute of Physics & Technology” (Kharkov, Ukraine) carried out researches on nanopores structures creation. The certain results are received. It has been established, that ion beam-assisted deposition technology, which connects two processes – metals vapor deposition and  simultaneous bombardment by gas ions with energy some tens keV, can be used not only for creation of dense and wear protected  coatings, but also for formation of structures with the set level of internal porosity. These materials are stabile during the annealing at 500^оС. 

In the given direction there is an opportunity to create the breadboard models of fuel cells by association nanopores coatings with nanocrystalline and possessing good hydrogen permeation intermetallic materials.

Разработка и исследование нанопористых интерметаллидных
 накопителей водорода.

Одной из неотъемлемых составных частей всего цикла генерирования электроэнергии с использованием водорода является накопление его в соответствующих емкостях непосредственно для использования в топливных элементах. Применительно к  топливным элементам для транспортных средств это означает создание компактных емкостей из материалов, структура которых позволяла бы оперативно поглощать водород в больших количествах, удерживать его при комнатных температурах и выделять его  дозированным образом. Известные на сегодняшний день материалы не обладают необходимой минимальной емкостью  и имеют повышенную температуру десорбции водорода.

Перечисленные выше условия определяют критерии выбора материалов для емкостей – они должны обладать развитой внутренней пористостью с  максимально возможной площадью поверхности. Материал, из которого они будут изготовлены, должен быть устойчивым по отношению к окислам углерода и площадь внутренней поверхности не должна изменяться в установленном температурном интервале. Наилучшим образом всем этим требованиям удовлетворяют  специальным образом созданные композитные интерметаллидные нанокристаллические структуры, обладающие хорошо развитым ансамблем межзеренных нанопор, объединенных между собой системой каналов. Наличие каналов является обязательным условием для понижения температуры десорбции водорода.

В Национальном научном центре “Харьковский физико-технический институт” (г.Харьков, Украина) проводятся исследованиях по созданию нанопористых структур. Получены определенные результаты. Было установлено, что технология ионно-стимулированного осаждения (ion beam-assisted deposition technology), заключающаяся в осаждении металлов в условиях одновременной бомбардировки газовыми ионами с энергией несколько десятков кэВ, может быть использована не только для создания плотных и износостойких покрытий, но и для формирования структур с заданным уровнем внутренней пористости.  Показана устойчивость данных структур при температурах вплоть до 500^оС. 

В данном направлении существует возможность создания макетов топливных элементов путем объединения  нанопористых покрытий с наноструктурированными и обладающими хорошей водородопроницаемостью интерметаллидными материалами.

Wire Nickel NP1, NP2 technical reference:

                                     DKRNT-0.025-KT NP1  

                              and DKRNT-0.025-KT NP2.

  Nickel  content:  (Ni + Co) for NP1 – 99,93…99,97%;

                                              for NP2 – 99,7…99,9% .

  The wire  is manufactured according  to GOST 2179-75 on a nickel wire, winded on  the  coil of metal  or plastic  one  end, weighs 0,01…0,300 kg.

  Certification: Ukraine.

  Basis  of delivery: Ukraine-Export.

  Price (FOB):     

NP1 - the  rate  of CB on  the  day of purchase 0,20 €/meter;

NP2 - the  rate  of CB on  the  day of purchase 0,10 €/meter;

(1 kg wire content 227 000 meters).

Shipments / month: up  to 1,0 kg.

Wire NP1, NP2 is made  to order.

 

 

 

Общество с ограниченной ответственностью "АИС"

Юридический адрес:

105064, РФ, г. Москва, Садовая-Черногрязская ул., д.22, стр.1

 

Адрес:

129085, РФ, г. Москва, ул. Годовикова, д. 9, стр.3, офис

3.5

 

тел/факс.(+7-495) 509-11-47,

тел.(+7-495) 922-50-13, 544-26-31

е-mail: wp26@mail.ru

Свидетельство о регистрации в Московской регистрационной палате

Серия 77 Не 005264583 от 01 ноября 2005г. 0ГРН-1057748860311

ИНН/КПП 7701625596/770101001

ОКПО 791334460 ОКТМО-45З75000

ОКОГУ 49013 ОКВЭД- 51.70

ОКАТО 45286555000

0КФС-16

ОКОПФ-65

Банковские счета ООО "АИС "

1.Расче1ныйсчет1‘1240702810700500000253

в АКБ «РОССИЙСКИЙ КАПИТАЛ» (ОАО) г. Москва

вик 044583266, К/сч 301 010 101 000 000 00 266

2. РасчетныйсчетМ940702810438090001468

В ДО 1Ч20068 Московского банка Сбербанка России ОАО

г. Москва

БИК 044525225, К/сч 301 018 104 000 000 00 225

Генеральный директор и главный бухгалтер - Пикин Владимир Юрьевич

РАФИНИРОВАНИЕ НИКЕЛЯ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ПЛАВКИ

В качестве исходного материала использовался электролитический никель, который подвергался двукрат­ному электронно-лучевому переплаву (ЭЛП) на сверхвысоковакуумной установке УПМ-1. Вакуумная сис­тема установки состоит из двух диффузионных паромасляных насосов с азотной защитой и скоростью откач­ки 500 м³/с каждый, а также двух гетероионных насосов ГИН-5. Предельный вакуум установки составляет 10^-6 Па. Плавка проводилась классическим капельным методом по схеме: нагрев > оплавление > плавка > кристалли­зация.

Зонная плавка никеля проводилась в установке, вакуумная система которой состояла из диффузионного паромасляного насоса с азотной ловушкой со скоростью откачки 0,5 м³/с. Кроме того, между камерой плавки и азотной ловушкой диффузионного насоса помещался азотит, который позволял значительно улучшить вакуум­ные условия зонной плавки.

При ЭЛП изучался процесс газовыделения из никеля на различных стадиях плавки. Для этого использовался масс-спектрометр МХ-7304А, соединенный с установкой через устройство «Разбави­тель». Исследовались десорбция из исходных и рафинированных образцов при температуре 610°С на уста­новке, откачиваемой угольными адсорбционными насосами и магниторазрядным насосом. Такая система от­качки позволяла получать в камере вакуум порядка 5·10^-6. Элементный состав исходного никеля и после ЭЛП определялся с помощью энергомассанализатора ЭМАЛ-2. Степень очистки и характер распределения примесных элементов в монокристаллах никеля после зонной плавки контролировался измерениями относи­тельного остаточного электросопротивления R_ост = R(300K)/R(4,2K).

Структура никеля до и после рафинирования исследовалась металлографически. Для этого были подго­товлены образцы размером 10х10х(5...10) мм, которые затем шлифовались и полировались. Для выявления микроструктуры   никеля   проводилось   химическое   травление  с  использованием   реактива,  состоящего   из

СН₃ - СООН и HNО₃. Для визуального просмотра шлифов и фотографирования применяли микроскоп ММР-4.

Твердость образцов никеля по Бринеллю измерялась прибором ТШ-2, а микротвердость - прибором ПМТ-3 при нагрузке 0,05 кг. Электросопротивление измерялось по обычной четырехточечной методике.

В процессе ЭЛП никеля происходит сильное газовыделение из металла, причем на различных стадиях плавки интенсивность газовыделения различна. Наиболее интенсивное газовыделение из никеля наблюдается на стадиях прогрева, оплавления и в процессе переплава заготовки. Водород (массовое число 2) выделяется значительно активнее на стадии прогрева об­разца, и далее на этапах оплавления и плавки выделяется с одинаковой интенсивностью. Парциальное давление паров воды (массовое число 18) возрастает на стадиях прогрева и оплавления заготовки, что, по всей видимо­сти, связано с дегазацией поверхности камеры. В дальнейшем давление паров воды снижается, и при плавке поддерживается на постоянном уровне. Для газов с массовым числом 28 (оксид углерода СО + азот N₂), заметно, что их пар­циальное давление резко возрастает при прогреве и оплавлении образца. Это обусловлено, вероятно, снижени­ем растворимости этих газов в жидком никеле при повышении температуры и в условиях высокого вакуума, а также протеканием химических реакций, результатом которых является образование монооксида углерода. Парциальное давление свободного кислорода (массовое число 32) относительно невелико, и некоторое повы­шение присутствия этого газа наблюдается на стадиях прогрева и оплавления образца. Углекислый газ СО₂ (массовое число 44) и аргон (массовое число 40) наиболее интенсивно выделяются при прогреве и оплавлении заготовки, причем в случае СО₂ эти процессы объясняются активным протеканием химических реакций.

В результате рафинирования методом ЭЛП получены образцы высокочистого никеля. Содержание основ­ных примесных элементов в образцах никеля до и после ЭЛП приведено в табл.1.

Таблица 1. Содержание примесей в исходных и полученных образцах никеля

Примесь, мас.%	Fe	Со	Si	Сu	As	Sb	P	Bi
Исходный	0,002	0,0026	0,00003	0,0017	0,00004	0,00003	0,0001	0,00004
После 2-х ЭЛП	0,0017	0,0009	0,00003	0,0017	0,00001	0,00003	0,00007	0,00004
Примесь, мас.%	Zn	Sn	Al	Pb	Cd	Mg	Se	Cl
Исходный	0,0041	0,00005	0,00009	0,00007	0,00005	0,00005	0,0014	0,0005
После 2-х ЭЛП	0,0008	0,00005	0,00006	0,00007	0,00005	0,00004	0,00027	0,0002

Двойной ЭЛП позволил получить никель чистотой 99,994 мас.%, что, при сравнении с чистотой исходного никеля 99,987 мас.%, говорит о значительной очистке его при ЭЛП. Как видно из табл.1, в результате рафини­рования происходит снижение содержания железа, кобальта, фосфора, алюминия, магния и существенное сни­жение содержания мышьяка, цинка, селена, хлора.

Исследования микроструктуры никеля показали, что структура никеля после ЭЛП существенно отличается от структуры исходного металла (рис.1,а). Характер зеренной структуры образцов после ЭЛП следующий: в центральной части слитка крупные равноосные зерна размером 3,2 мм, в периферийной части - мелкие, вытя­нутой формы размером 0,13 мм. В никеле после первого переплава по границам зерен видны скопления при­месей (рис.1,б), а после второго переплава границы чистые, отсутствуют скопления примесей по ним, а также существенно уменьшилось количество включений (рис.1,в), свидетельствуя об эффективности рафинирования никеля методом ЭЛП.

Известно, что содержание в никеле кислорода до 0,24% мало отражается на его пластичности, однако он является вредной примесью, так как при нагреве кислородсодержащего никеля в восстановительной атмосфере образуются трещины по границам зерен и он становиться хрупким.

Также известно, что примеси внедрения существенно влияют на механические свойства металлов. Проведение электронно-лучевого переплава никеля приводит к снижению содержания примесей внедрения -кислорода, азота, углерода - до величин 0.0005, 0.00006 и 0.002 мас.%, соответственно. Такое содержание приме­сей внедрения практически не оказывает влияния на свойства никеля. Подтверждением этого служат исследо­вания твердости никеля.

Рис.1. Микроструктура никеля: а) исходного (ув. 1110); б) после первой ЭЛП (ув. 100); в) после второй ЭЛП (ув. 145); г) монокристалла после зонной плавки (ув.500). С повышением чистоты никеля его твердость уменьшается с НВ = 1690 МПа для исходного никеля до значений 800...900 МПа после двукратного ЭЛП. Снижение значений также характерно и для микротвердости. Микротвердость исходного никеля Нμ= 1610 МПа, а после двукратной ЭЛП -1100...1270 МПа, что свидетельствует об увеличении чистоты металла. Никель более высокой степени чистоты был получен после рафинирования методом зонной плавки. При­менение этого метода позволило получить образцы никеля в монокристаллическом состоянии диаметром 10...14 мм длиной до 150 мм. Проведение зонной плавки позволяет повысить остаточное электросопротивление никеля бо­лее чем в 14 раз. Исследования микроструктуры монокристаллов никеля показали, что для никеля характерен ступенчатый рост монокристаллов (см. рис. 1,г). Данные по микротвердости и остаточному электросопротивлению монокристаллов никеля свиде­тельствуют о существенном повышении чистоты металла в процессе рафинирования зонной плавкой (см. табл.2).

Таблица 2. Результаты рафинирования никеля методом зонной плавки Исходный никель Монокристалл после зонной плавки начало середина конец Rост 70 1000 750 300 Нμ , МПа 1760 950 1010 — ВЫВОДЫ В результате двукратной ЭЛП получен никель с чистотой 99,994 мас.%. Показана эффективность рафини­рования никеля методом ЭЛП как от металлических примесей, так и от примесей внедрения. Исследование газовыделения из никеля при ЭЛП показало, что основными компонентами остаточных га­зов, выделяющихся из никеля, являются водород, пары воды, азот и монооксид углерода. Методом зонной плавки получены высокочистые монокристаллы никеля с величиной относительного ос­таточного электросопротивления Rост =1000 и микротвердостью 950 МПа. Исследована структура, твердость и микротвердость никеля, показано существенное улучшение качества металла после рафинирования.