羰基鐵粉在市場(chǎng)上的情況,制備方法如何?
來源:http://fxzhyy.com/news/14.html 發(fā)布時(shí)間:2022-09-15 點(diǎn)擊:1127
目前,只有少數(shù)幾個(gè)國家能夠生產(chǎn)羰基鐵粉,只有德國、俄羅斯、美國和中國,基鐵的合成采用高壓法(18).0-25.0Mpa)。生產(chǎn)壓力過高對(duì)設(shè)備生產(chǎn)提出了嚴(yán)格的要求,也阻礙了大規(guī)模生產(chǎn)。此外,高壓法還存在反應(yīng)時(shí)間長、轉(zhuǎn)化率低等缺點(diǎn)。中壓羰基鐵粉生產(chǎn)技術(shù),是應(yīng)對(duì)高反應(yīng)壓力造成的諸多弊端。
全球羰基鐵粉產(chǎn)量約為1.5萬噸/年,其中80%由德國巴斯夫公司生產(chǎn),商場(chǎng)需求量約為1.8萬噸/年。由于粉末注射成型技術(shù)的復(fù)雜性和工業(yè)應(yīng)用,自20世紀(jì)90年代以來,硬合金行業(yè)對(duì)超細(xì)鐵粉的需求以30%的年增長率發(fā)展,東南亞國家的需求年增長約40%。從20世紀(jì)末的幾十噸到現(xiàn)在的1000多噸,我國對(duì)羰基鐵粉的需求已經(jīng)達(dá)到了1000噸,而我國的年產(chǎn)量還不到300噸。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和材料科學(xué)的快速發(fā)展,對(duì)材料質(zhì)量的要求越來越高。與其他鐵粉產(chǎn)品相比,堿基鐵粉具有明顯的優(yōu)勢(shì),特別是在硬合金、耐磨材料、表面清潔材料的生產(chǎn)中基鐵粉具有潛在的使用購物中心。
與高壓法相比,中壓羰基鐵粉生產(chǎn)技術(shù)的合成壓力為8.0MPa,只有1/3的高壓法;合成速度為60小時(shí)/釜,而高壓法需要120小時(shí)/釜;鐵的轉(zhuǎn)化率大于75%,而高壓法只有65%左右。此外,輔助材料是中壓法堿羰基鐵粉生產(chǎn)技術(shù)CO節(jié)能循環(huán)模式可以回收,還可以選擇。因此,中壓羰基鐵粉生產(chǎn)技術(shù)可以降低設(shè)備生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)能力,有利于規(guī)模,生產(chǎn)過程能耗低,材料可以充分利用,生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于高壓法。甘肅省科技廳安排專家對(duì)中壓法羰基鐵粉生產(chǎn)技術(shù)(實(shí)驗(yàn)室小型試驗(yàn)和模型試驗(yàn))進(jìn)行成果判斷,確定成果高。
羰基鐵粉因其溫度穩(wěn)定性好、磁導(dǎo)率高、生產(chǎn)成本低,在吸波材料中具有廣闊的應(yīng)用前景。是研究深入、應(yīng)用廣泛、吸波性能優(yōu)異的電磁波吸收劑,廣泛應(yīng)用于現(xiàn)役武器裝備。例如,美國的F/A-18C/D“大黃蜂”為了減少其雷達(dá)反射截面積,飛機(jī)(RCS),以羰基鐵粉為主的雷達(dá)吸波材料用于機(jī)身表面和機(jī)翼,F(xiàn)-15SE“靜默鷹”是F-15重型戰(zhàn)斗機(jī)的改進(jìn),為了確保其面對(duì)第三代和第三代半戰(zhàn)斗機(jī)的空中優(yōu)勢(shì),提高了其隱身性能。在表面間隙連接處,機(jī)翼和機(jī)身的許多部分使用了大量以羰基鐵粉為主的雷達(dá)吸收材料,從而將其正面的雷達(dá)反射截面積減少到F-35的水平。
羰基鐵粉是由羰基鐵直接分解得到的鐵粉,五羰基鐵化合物Fe(CO)5倍加熱到70~80℃時(shí)開始分解成Fe和CO,在155℃時(shí)大量分解,形成蔥頭狀結(jié)構(gòu)的羰基鐵粉,所生成的羰基鐵粉主要為鐵。常見的鐵粉有兩種形狀:球形和片狀。圖1顯示了掃描電鏡下兩種鐵粉顆粒的照片。球狀羰基鐵粉的高頻磁性受限于Snoek,難以滿足“薄、輕、寬、強(qiáng)”對(duì)吸波性能的要求,而片狀羰基鐵粉則能突破,獲得優(yōu)異的高頻電磁性能。
具有良好吸波性能的材料,一是在吸波材料內(nèi)盡可能大地?fù)p失入射雷達(dá)波;二是雷達(dá)吸波材料的阻抗與入射雷達(dá)波的阻抗相匹配,達(dá)到無反射條件。介電常數(shù)和磁導(dǎo)率是影響電磁波與介質(zhì)相互作用的重要參數(shù)。其中介電常數(shù):ε=ε'-iε"。磁導(dǎo)率為μ=μ'-iμ",ε"及μ"分別表示介電損耗和磁損耗。對(duì)于介質(zhì)材料來說,有著對(duì)電磁波耗散和吸收的能力。要達(dá)到條件二,在自由空間中,阻抗為Z0時(shí),雷達(dá)波投射到阻抗為Z0的介電層表面,可以發(fā)生部分反射,反射系數(shù)R=(1–Z/Z0)/(1+Z/Z0)。
對(duì)吸波材料的研究本質(zhì)上是對(duì)其電磁參數(shù)的研究,材料的電磁參數(shù)取決于其成分、結(jié)構(gòu)和外觀。因此,通過探索材料的組織結(jié)構(gòu)和外觀與材料電磁參數(shù)的關(guān)系,調(diào)整其結(jié)構(gòu)特性,從而獲得優(yōu)異的吸波性能。因此,探索材料吸波性能的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)微波電磁參數(shù)的自由調(diào)節(jié)。由于其飽和度高、磁化強(qiáng)度低、價(jià)格低,是吸波劑領(lǐng)域重要的研究對(duì)象之一。