Պլազմային մետալուրգիա

Պլազմային մետալուրգիա մետալուրգիայի ճյուղ, ընդգրկում է հանքանյութերից մետաղների կորզումը, մետաղների և նրանց համաձուլվածքների հալումն ու վերամշակումը, ինչպես նաև գոյություն ունեցող հալման պրոցեսների ինտենսիվացման համար պլազմային տաքացման օգտագործումը։

Պատմություն

Պլազմային մետալուրգիան սկսել է զարգանալ 1950-ականթվականներին, Ճապոնիայում, ԱՄՆ-ում, և այլ երկրներում։

Պրոցեսներ

Պլազմային մետալուրգիայի պրոցեսները հիմնականում իրագործվում են ցածր ջերմաստիճանային պլազմայի միջավայրում [Т= 10³÷2•10⁴ К և Р= (10⁻²-10⁶) Պա պայմաններում], որն ապահովում է ֆիզիկա-քիմիական փոխակերպումների մեծ արագություն և դրանով իսկ հնարավորություն ստեղծում մեծ արտադրողականության և փոքր չափեր ունեցող սարքավորումների՝ պլազմային ռեակտորների և վառարանների ստեղծման համար։ Այս սարքավորումների կարևոր մասը պլազմատրոնն է՝ ցածր ջերմաստիճանային պլազմային գեներատորը, որը հզոր (10²-10⁷ վտ) էլեկտրաաղեղային պարպումների միջոցով կամ այլ եղանակով պլազմային վիճակի է բերում տարբեր գազերի (Ar, He, H₂, N₂ և այլն)։

Ճնշման փոփոխման շնորհիվ, պլազմային մետալուրգիաի սարքավորումներում, տարբեր գազերի միջավայրում հնարավոր է իրագործել մի շարք մետալուրգիական պրոցեսներ, վերականգնում և օքսիդացում, մետաղների և համաձուլվածքների խոր գազազրկում, որոշ գազերով հագեցում, ցնդող բաղադրիչների պարունակության կարգավորում և այլն։

Հանքանյութերը վերամշակվում են պլազմայի միջավայրում՝ ջերմային քայքայմամբ։ Ելանյութերը պլազմայի շիթի մեջ են տրվում փոշու ձևով կամ որոշ էլեկտրահաղորդիչ նյութերի խառնուրդի հետ պատրաստած էլեկտրոդների ձևով։ Հակադարձ ռեակցիաները կանխելու համար կիրառում են՝ վերականգնիչներ (ածխածին, ջրածին և այլ), արագ սառեցնում՝ «կոփում» են պլազմային ռեակտորից դուրս եկող գազանման նյութերը։ Բարդ միացությունների վերամշակման դեպքում կարևոր խնդիր է ստացված նյութերի զատումը միմյանցից։

Սև մետալուրգիայում

Սև մետալուրգիայում պողպատը և համաձուլվածքները հալում ու վերամշակում են պլազմաաղեղային վառարաններում (օրինակ, ռաֆինացնող հալում չեզոք մթնոլորտում, վերահալման համատեղում պլազմաջրածնային թթվածնազրկման հետ, ազոտի բարձր պարունակությամբ աուստենիտային պողպատների ստացում, վերահալում խարամների միջավայրում և այլն)։

Այլ կիրառություններ

Պլազմատրոններն օգտագործվում են նաև որպես ջերմության օժանդակ աղբյուրներ դոմենյան, մարտենյան և տարբեր ջերմամշակման վառարաններում։ Գունավոր մետալուրգիայում կիրառվում է վոլֆրամի և մոլիբդենի օքսիդների և մի քանի մետաղների քլորիդների վերականգնումը ջրածնային պլազմայով, փորձարկվում են տարբեր ելանյութերից դժվարահալ մետաղների նիտրիդների, բորիդների և կարբիդների ստացումը պլազմային վառարանում, իրականացվում է գունավոր համաձուլվածքների հալումը, ռաֆինացումը և տարբեր եղանակներով վերամշակումը։

Գրականություն

• Дембовский В. Плазменная металлургия. — 1981.
• Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа. — 2007.

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 9, էջ 313)։