This paper presents the results of the study of the process of obtaining spheroidized powders of the W-Y2O3 system of 5–50 μm fraction, the particles of which are characterized by submicron grain size of tungsten and uniform distribution of yttrium oxide. The powders were obtained using an approach involving successive stages of plasma-chemical synthesis of nanopowders of the W-Y2O3 system, granulation of nanopowders by spray drying and plasma spheroidization of the obtained microgranules. The regularities of formation of composite nanopowders W-Y2O3 with yttrium oxide content in the range from 0.3 to 5.0 wt.% in the flow of nitrogen-hydrogen plasma have been established. The parameters and conditions of plasma-chemical synthesis have been determined, under which the complete transformation of initial reagents into target products (W and Y2O3) with uniform distribution of yttrium oxide in synthesized nanopowders is achieved. The conditions of preparation of stable suspensions based on nanopowders of W-Y2O3 system and the process of their spray drying, providing the formation of predominantly rounded nanopowder microgranules of fraction −60 microns with maximum yield and productivity have been determined. The influence of plasma treatment parameters on the degree of spheroidization, internal structure, bulk density and fluidity of microorganisms has been established, and the possible ranges of variation of these characteristics have been determined. It is proved that the uniformity of yttrium oxide distribution in powder materials is provided at all stages of obtaining spheroidized microparticles of W-Y2O3 system – from plasma-chemical synthesis of nanopowders to processing of microgranules in the flow of electric arc thermal plasma. The possibility of significant refining of treated microgranules by gas impurities (O, N, H, C) during plasma treatment is demonstrated.
Представлены результаты исследования процесса получения сфероидизированных порошков системы W-Y2O3 фракции 5–50 мкм, для которых характерны субмикроразмерные зерна вольфрама и равномерное распределение оксида игтрин. Порошки получены при использовании подхода, включающего последовательные стадии плазмохимического синтеза нанопорошков системы W-Y2O3, грануляции нанопорошков методом распылительной сушки и плазменной сфероидизации полученных микрогранул. Установлены закономерности формирования композитных нанопорошков W-Y2O3 с содержанием оксида игтрин в диапазоне от 0,3 до 5,0 мас.% в потоке азотно-водородной плазмы. Определены параметры и условия проведения плазмохимического синтеза, при которых достигается полное превращение исходных реагентов в целевые продукты (W и Y2O3) с равномерным распределением оксида игтрин в синтезируемых нанопорошках. Определены условия подготовки устойчивых суспензий на основе нанопорошков системы W-Y2O3 и проведения процесса их распылительной сушки, обеспечивающие формирование преимущественно округлых нанопорошковых микрогранул фракции -60 мкм с максимальными выходом и производительностью. Установлено влияние параметров плазменной обработки на степень сфероидизации, внутреннюю структуру, насыпную плотность и текучесть микрогранул, а также определены возможные диапазоны изменения этих характеристик. Доказано, что равномерность распределения оксида игтрин в порошковых материалах обеспечивается на всех стадиях получения сфероидизированных микрочастиц системы W-Y2O3 – от плазмохимического синтеза нанопорошков до обработки микрогранул в потоке электродуговой термической плазмы. Продемонстрирована возможность значительного рафинирования обрабатываемых микрогранул по газовым примесям (O, N, H, C) в процессе плазменной обработки.