Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. - Кварцевая керамика (1049256), страница 11
Текст из файла (страница 11)
1С. Твпвчпые ввтмральаые правые зерновою распрецелепвя срспепзпй неарцевого стекла. 1 — тсакоднсперспая; 2 — сраападасперспля1 2 — ссррпнодвсмерсаая; 6-6 — с с зервмстым папопайтелем разлвчпой Лпспврсвосчн ба Вп 100 степсвзнй кварцмюго коргнловыма мелю- Рнс. 16. Интепрлльпме крнвые зеркозого распрспелепня ~текла с разлетной продолммтельностью взмельченвя взныв телами: 1-26; г-й; 2 — 3 ч; а мелюгцпмн теламн нз вварцевого 6 — 6,6 ч (кйноюые 'звачевпя Г 1. 92 г/смз) стекла: 6-20; 6-12; Б7 лп $00 ст 0 Ъ 1па ъ вп "а фВ0 с4 бп " йп счь 20 з. Р 2П 60 бП Вп 2600 2П йв цмкы (кривые 1 — З),и мелю и ()кривые 4 — б .
— ), мелющими телами из ййварцевого стекла — ). Кзк следует из,рис. 15 зерновой состав отлича суспензий, полученных помолом к-иунд к —,ахундовыми шарами, величаи тличается:повышенным оодержанйем тоню ф (у ной диспераностью). Однако все зер~иовые составы обладают бл~иэюой полидиспэроностью. Последнее следует из того, что отношение показателей кх полндисперсности нэ)~кто находится в пределах 7 10.
Плотности отливок из к из суспензий как исходных, так и стабилизированных при этом также близки. Другие методы получения суспеизий Кроме описанного ~выше одностадийного мега)да получения суспензий кварцевого стекла, известны 173] и другие: двухстадийный с моюрым домолом, двухстадийный с применением суспендироваиия, предельного насыличными овойствами полученных суспвнзий. В бор д одготовюи суопензий долркен )производиться с чером ха~ акте р ристики получаемых изделий, ~их массовости я с ученазначения и йрр. с Двухвтадийные методы Двухстадийный метод подготовки суспензий с моюрым домолом применялся в целом ряде работ 142, 47, 461.
Он заключается в предварительном сухом измельчении кварцевого стекла н,последующем мокром его домоле с целью получения суспензии. При этом дисперсносгь по- В рошки долж~на ~находиться )в,пределах 3000 — 9000 ~ Я)' . — см )'г. с более работе !42! использовали порошок кварцевого стекла ее нрупным зерновым составом. Влажность суапензии, необходимая для получения удовлетворительных ее литейных свойств, находится в пределах 22 — 307'.
Х- р ерно, что с уменьшением диаперсности исходного повит рашка увеличивается, влажность суспензии для достижения равной текучести, а при,равной влажности суопензии с более тонким,зерновым составом обладают лучшими литейными авойстэами, а отливки из них обладают большими показателпмк плотности,и прочности. П д л ительность мокрого помола суспензии при этом, в розависимости от исходной дисперсносги суспензии, составляет 20 — 40 ч. Недостатками этого метода являются: !) многооперационность (сухой помол, выл рузка материала, отсев шаров, раосев порошка, загрузка порошка и т.
д,) и неудовлетворительные усиления работы ввиду запыленности; 2) отноаительно высокая влажность суапензий, необходимая для достижения требуемой текучести; 3) лови- )ВВ )ВВ 1,В4 )ВВ р 40 вр сыт Рпс. 16. Зеявмеаюсть йпоапоств 11) в еязкостя 12) суспеязвв )кварКееото стекла), полуееввой меюмом оуспевдяроеапвя, от прояолмятельвоств перемешвааявя с окрумвой скоростью 1 м/с щенная склонность суопензнй к осаждаемости н загустеванию, что приводит к получению сравнительно невысокой плотности и .прочности отливок; 4) длительность су' хого помола (до 60 80 ч).
~В работе 173)был предложен и изучен двухсгадийный мег)хц получения суспензий,кварцевого стекла с применением суопендирования. При этом стремились к получению максимально концентрированных суспензий, удовлетворительные литейные свойства ~которых достигались стабилизацией пос)редством интенсивного перемешивания !73). Изучение апособа осуществлялось на,порошке с удельной ~поверхностью 14000 смй/г. Определенный объем воды «насыщался» возможно большим количеством порошка до состояния густой пасты, обладающей лилатантными овойсгвими. В дальнейшем осуществлялось пере- мешивание с окружной скоростью 1,0 м/с.
При этом оказалось, что вязкость уменьшается, а плотность суспензия несяолько возрастает, что показа~но на рис. 16. Причин,) роста плотности обусловлена тем, что тоикодиоперсный йюрошок ври смешиваяяя с,водой вовлекает яекоторый объем воздуха, который затем по ~мере уменьшения вязкости суспензнн узгаляется. Как следует .из ряс.
'16, наиболее интенсивный приростт, плотности отмечается после того, когда вязкость суспензни уменьшается до минимальных значений. Плотность Отлявюи гури этом повышается, однако не достигает тех значений, которые характерны для суспензий, полученных одностадийным методом. На основе более крупнозернистых порошков по данному методу, ~в отличие от одностадийного, получены болейюяникие показатели плотности суспеизии я отливок. К призюеру, яа поро)ике с удельной поверхностью 7400 смй/)г ()50 мкм=)11%) максимальное значение плотности суспензии составило 1,76 г/смл. При этом в процессе перемешнвания плотность отливок возросла с 1,01 до 1,76 г/сма, а вязкость суспензии умеиьтпилась г 49 до 6'Е.
Метод предельного насыщен)ул Для получения суопензий кварцевого стекла с ~максимальной плотностью был предложен 173] .метод предельного насыщения. Сущность его заключается в там, что йюаксимально плотные суспензии, полученные любым из ранее опясаняыж методов, подвергаются стабилизации,)после чего производится дополнительное )введение в яих порошка в две — три стадии.
~После введения каждой йюрции порошка )производится стабилизация (разжижение) посредством перемешивания. Общий характер зависимости вязкости т) от продолжительности перемешивания т для Оп~нсзнного метода получения суопензий показан на ~рис. '17. На ~первой стадии полученная одним из методов суспензия стабилнзнру- ЕТСЯ ДО ДОСтмжЕНИЯ ПОСтОИННОй ВЯЗКОСтн ))а, ВОСЛЕ ЧЕГО производится добавка ~порошка, п~рнводящая к резкому росту вязкости, которая понижается затем до поСтоянного значения т)й за время стабилизации тй. На последней стадии производится конечная добавка порошка, приводящая еще к большему повышеняю вязкости, которая затем понижается до значения т)). Ра)вновесные значения вязкости постепенно, гю мере добавки порошка, повышаются и,интенсивность падения вязкости уменьшается.
Характерно, что кинетика изменения вязкости существенно зависит от дисперсяости )порошка, применяемого для насыщения суспензии. Чем более тоикоднопероным является порошок, тем медленнее уменьшается вязкость Для ййрупяодиспврсных порошков (более 50 м)км) рав- Гис. )у. Общий ларактер ааевсимЖтм впекости от промолмвтелевостл стабипиаавик [плрсммпваавмв) Д прв полукепка суспеиаий маарцеаото стекла методам Препелымвм васыщеиив гг тг новеаная вязкость |после добавки ус~анавлилвется через несколько часов, а для зернистых фракций:размером более 0,4 мм — через несколько минут.
В процессе стабилизации (перемешивания) после введения порошка плотность суопензли несколько повышается )вследствие удаления захваченного воздуха ври насыщении. Плотность отливки на начальной стадии стабилизации после насыщения может нескольво понижаться ~по оравнению с исходной, а затем становится равной с ией. Такая зависимость отмечается для суспензий, полученных суспендирова)нием при введении порошка с днсцерсностью, равной диспероности суспензии (табл.
6). Если же для насыщения применять порошки более крупного зернового оастава, плотность отливок ~повышается и особенно заметио,при введения зернистого наполнителя. В отличие от,приведенных результатов, тюри тюри- мене)юни для аредельного )насыщения суспензий, полученных одностаяийным методом, отмечается существенный рост плотности отливок. Например, р, из исходной стабилизированной суспензии с р,=1,90 г/смй составляла 1,93 г/сма, а йюсле насыщения порошком с суспензией диопероности до р,=1,96 составляла 1,97 г/смй. Расчет массы вводимого порошка для ~получения суспензии заданной плотности производится ио .формуле 61 Таблица 6.
Значеннп р„'е, р0>а н и на разлнчнмх станнах пелученна суспензнн (14). В случаях, когда >плотность отливки до и после насыщения (соогветственно ~н >вел>ичииа С„,ц) не изменяется, можно рассчитать верхний предел концентраций С,, Се а или плотности суопензии, которую в да~ином случае можно получить. С п,х определяется по ~формуле (25) Сап>ах = лес Се с>н > где и„и Сесне — соответственно относительная и объ- емная иритичесюие концентрации. На основе крупзюзернистых (О,'1 — ~1,2 мм) фракций, применяемых для,насыщения, были получены суспензин с плотностью до 2,05 гасил, влажностью — до 7% и обьемным содержанием твердой ~фазы до 0,87. Таким образом, объемиая концентрация диспероной среды (воды) в полученных суспензиях не только в три — пять раз меньше по сравнению с суспензиями из других материалов, но также меньше и влаж>ности твердообразных керамических масс илн паст и равна нли близка к содержанию волы в пресспорошках.
Одним на преимуществ суспензий, ~полученных по способу предельного насыщения, является практическое отсутствие их расслоения в процессе литья даже крупногабаритных н толстостенных изделий. Благодаря этому, дисперсность еуспензий может быть значительно понижена, прополз жительность измельчения сокращена, а плотность отливок повышена. Особенно эффективным данный способ .Может оказаться для литья ~крупногабаритных н' толстостенных изделий, так как суспензии обладают большей скоростью набора массы и позволяют получать отливки с исключительно ~низкими усадками:при сушке '(до 0,067е). Стабилизация суспензий Теория образования суспензий Как брюинло, в керамических суспенэиях довольно высокой >коицеитрации диопераная фаза связана молекулярным|и силами с образованием в днсперснонной среде связнодюспероной системы !>1!91, Последние обладают некоторым предельным,напряжезием сдвига, оп~ределяюпзим их кинетическую устойчивость !72, 751. У суспензий кварцевого стекла вплоть до высоких иоицентраций преимущественно отсутствует предел текучести.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
