The synthesis of the fine particles during plasma spray pyrolysis process

Abstract

Present study offers the technology for production of small uniform particles and coatings by employment of nonequilibrium plasma at atmospheric pressure. A new process has been developed for a high rate plasma deposition of fine particles from solid carbon, aluminum hydroxide and some other related precursor powder. The SEM micrographs showed the features of synthetized carbon particles injected into plasma jet reactor before and after plasma treatment. Shape and size of these particles strongly depend on the localization of inserting place. Significant differences in size and shape were observed over deposition process when initial carbon powders were feeding directly into the reacting arc zone together with propane-butane gas. The carbon film elements deposited on a quartz substrate with addition of propane-butane showed the minimal size and streamline shape. Visual and SEM observations confirmed that carbon coatings proved to be suitable for further deposition of catalytic and tribological coatings.

Представлено технологію пульверизації дрібних часток за допомогою нерівновагого плазмового струменя при атмосферному тиску. Метод плазмового піролізу розпиленням розроблений з метою одержання дрібних гладких мікрочастинок з порошку вуглецю, гідрокису алюмінію, доломіту, піску і деяких інших матеріалів. Дослідження скануючим електронним мікроскопом (SEM) показали різницю між дисперсними частками, які вдуваються в плазмовий струминний реактор, і частками, отриманими після обробки в плазмі. Отримано, що діаметр і форма часток різко залежить від локалізації введення їх у плазмовий потік. Істотні зміни величини і форми замічені під час плазмового напилювання, коли порошки вуглецю разом з несучим газом подавалися прямо на реактивну зону дуги плазмотрона. При насадженні покриттів вуглецю на підкладку з кварцового скла, разом з порошком сировини, підставляючи суміш пропану-бутану, отримана дрібнозерниста плівка з елементами мінімальних розмірів і блискучої форми. Оптична мікроскопія і SEM дослідження зразків підтверджує придатність методу при нанесенні каталітичних і трибологічних покриттів.

Представлена технология пульверизации мелких частиц с помощью неравновесной плазменной струи при атмосферном давлении. Метод плазменного пиролиза распылением разработан с целью получения мелких гладких микрочастиц из порошка углерода, гидрокиси алюминия, доломита, песка и некоторых других материалов. Исследования сканирующим электронным микроскопом (SEM) показали разницу между дисперсными частицами, вдуваемыми в плазменный струйный реактор, и частицами, полученными после обработки в плазме. Получено, что диаметр и форма частиц резко зависит от локализации введения их в плазменный поток. Существенные изменения величины и формы замечены во время плазменного напыления, когда порошки углерода совместно с несущим газом подавались прямо на реактивную зону дуги плазмотрона. При насаждении покрытий углерода на подложку из кварцевого стекла, вместе с порошком сырья, подставляя смесь пропана-бутана, получена мелкозернистая пленка с элементами минимальных размеров и блестящей формы. Оптическая микроскопия и SEM исследования образцов подтверждает пригодность метода при нанесении каталитических и трибологических покрытий.