Диссертация (1141458), страница 24

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 24)

Поддавлением частицы и их агрегации будут по прослойкам дисперсионнойсреды скользить по поверхности друг друга, занимая полости имежзерновое пространство. С увеличением количества крупных зерендигидрата их способность к пластической деформации будет снижаться.Это объясняется тем, что с ростом в системе числа крупных зерен будутпроисходитьразрушенияагрегатов,полученныхврезультатестолкновения частиц малого размера, мелкие частицы будут не толькозанимать полости, но и раздвигать крупные, выжимаясь за пределы181порового пространства крупных зерен. Между крупными и мелкимизернами, размещенными по поверхности крупных, будут формироватьсяфазовые контакты, возникать упругие деформации. Если в системе будетнарушена пропорция в процентном содержании зерен в сторонуувеличения количества мелких зерен ( рисунок 4.17 ), то число контактовбудет снижаться. Оптимальная структура, как показали проведенныеисследования, будет формироваться при условии содержания зеренкрупного размера в количестве 30 %.Бинарная смесь, составленная из порошков крупного и тонкогопомола в процентном соотношении 30 / 70 , характеризуется оптимальнымсоотношением их мод.Исследования гранулометрического состава систем, использованныхдля изготовления безобжиговых высокопрочных композитов, показали,чтополученныерасчетомэкспериментальнымсоставам,составысмесейнезначительноесоответствуютотклонениезначенийнаходится в пределах допускаемой погрешности и объясняется отличиембидисперсной модельной системы от реальной – бидисперсной.Дифференциальныеиинтегральныекривыераспределенияхарактеризуют распределение частиц в составе дисперсных систем, атакже их зерновой состав.использованной вдиаметрачастиц,Еще одной характеристикой дисперсности,математической модели, является среднее значениекотороеможетбытьвычисленоспомощьюдифференциальной и интегральной функций распределения.Ввиду того, что в модели используется сферическая форма частиц, вто время как реальные порошки дигидрата содержат частицы по формеотличающиеся от сферической,коэффициента формыfто в описании используется понятие– геометрического параметра, которое ввел Е.

I.Реttуjohn. Коэффициент рассчитывается как частное от деления площадиповерхности частицыотличной от сферической формыкплощади182поверхности шара, объем которого равен объему частицы неправильнойформы по величине. Если форма частицы близка к сферической, токоэффициент формы принимается равным единице, в общем случае –больше единицы.

С. С. Забродский для связи коэффициента формы ифактора формы предлагает использовать уравнение связиf  1 / Ф2 ,гдеf– коэффициент формы, Ф – фактор формы.В случае оценки гранулометрического состава и формы частиц сиспользованием лазерного анализатора, фактор формы рассчитываетсяавтоматически.Исследованные характеристики и параметры систем двуводногогипса в виде отдельных полидисперсных составов или их бинарных смесейприведены в таблицах 4.1  4.7 и показаны на рисунках 4.18  4.24.Дифференциальная кривая (рисунок 4.18) системы двуводного гипса( d  13,63 мкм, S уд  793 м2/кг) в целом отвечает распределению Гаусса.Отмечается смещение моды в сторону крупных зерен гипса.Максимум распределения соответствует размеруСреднийгармонический диаметр частиц20 мкм ( 20,37%).3,44 мкм (µм) (табл.

4.1 ).Интегральная кривая Гаусса – пологая. Проведенный анализ показал, чтоданная дисперсная система имеет достаточно узкий фракционный состав –2...50 мкм.Дифференциальное распределение системы ( d  14,9 мкм, S уд  785м2/кг), показанное на рис.4.19 также отвечает нормальному закону.Кривая, как и в предыдущем составе, несколько ассиметрична, модасмещена в сторону частиц большего размера. Сравнительный анализ ссоставом ( d  13,63 мкм, S уд  793 м2/кг) показал, что данный состав (d  14,9 мкм, S уд  785 м2/кг), характеризуетсябольшей ассиметрией и183меньшим максимумом. Это объясняется увеличенным временем помолапри получении данной дисперсной системы (порошка двуводного гипса).Рисунок 4.18 – Характеристики дисперсности системы двуводного гипса,S уд  793 м2/кгТаблица 4.1 − Характеристики системы двуводного гипса, S уд  793 м2/кг184Максимум распределения соответствует размеру 20 мкм (19 %).Средний геометрический размер в данной дисперсной системе  8 мкм(µм) (табл.

4.2 ). Интегральная функция распределения частиц в системе( d  14,9 мкм, S уд  785 м2/кг),сохраняетпологостьвсравненииспредыдущей системой ( d  13,63 мкм, S уд  793 м2/кг). Ширина диапазона –несколько увеличена по сравнению с предыдущими составляет2...80 мкм (µм).Рисунок 4.19 − Характеристики дисперсности системы двуводного гипса,S уд  785 м2/кг185Следующий бидисперсный состав ( рисунок 4.20 ) характеризуетсяарифметическимдиаметромd  14,64 мкмгармоническим диаметром3,395  3,4мкм (табл.среднимисредним4.3) ,удельнойповерхностью S уд  803 м2/кг.Для кривой плотности распределения, как показал сравнительныйанализ с порошком ( d  14,87 мкм, S уд  785 м2/кг), гранулометрическийсостав которого приведен на рисунке 4.19 , характерно наличие второйнеявной моды.Таблица 4.2 − Характеристики системы двуводного гипса, ( S уд  785 м2/кг)Максимум распределения соответствует размеру 20 мкм (18,45 %).Средний диаметр зерен дигидратав данной дисперсной системе–3,395 мкм.Распределениесистемечастицдигидрата вследующейбинарной( d  12,8 мкм, S уд  839  840 м2/кг) также характеризуетсяналичием второй неявно выраженной моды ( рисунок 4.21 ), а максимумраспределения, как и в предыдущем составе – соответствует размеру 20мкм, но с немного большим процентным содержанием (20,49 %).186Рисунок 4.20 – Характеристики дисперсности системы двуводного гипса,S уд  803 м /кг2Таблица 4.3 − Характеристики системы двуводного гипса, S уд  803 м2/кгФактор формы равен 1, что подтверждает данные наблюдений овысокой сферичности частиц дигидрата.Система имеет средний гармонический диаметр зерен дигидрата –3,252 мкм (табл.

4.4 ) за счет большего количества высокодисперснойфазы.Криваяхарактеризуетсяраспределения частиц, 2...50 мкм.пологостьюсузкиминтервалом187Рисунок 4.21 − Характеристики дисперсности системы двуводного гипса,S уд  840 м2/кгТаблица 4.4 − Характеристики бинарной системы двуводного гипса,S уд  839  840 мкм188Криваяраспределениядисперснойсистемы( рисунок 4.22 )( d  13,19 мкм, S уд  841 мкм) также подчиняется закону Гаусса, что непротиворечиттеоретическимположениямА.Н.Колмогороваораспределении размеров частиц при измельчении. Значимых отличийфункциираспределениявсравненииспредыдущейсистемой( рисунок 4.21 ) не имеется..Рисунок 4.22 – Гранулометрический состав системы двуводного гипса,S уд  841 м2/кгМода для данного распределения длясоставляет 19,93размера частиц – 20 мкм (µм)%.

Средний гармонический диаметрданной189дисперсной системы – 3,244 мкм (µm). Кривая также характеризуетсяпологостьюиузким интервалом распределения частиц,расширенным по сравнению с предыдущейносдисперсной системойдиапазоном распределения – 2...80 мкм.Таблица 4.5 − Характеристики дисперсной системы двуводного гипса,S уд  841 м2/кгПредставленнаягранулометрическогонарисунке 4.23функцияраспределениясостава дисперсной системы ( d  11,14мкм,S уд  890 м2/кг) большей пологостью вершины. Анализ данных (табл.4.7)показал сокращение числа грубодисперсных частиц в системе дигидрата.Мода соответствует размеру зерен − 20 мкм (µм) и процентному ихсодержанию – 20,54 %. Средний гармонический диаметр частиц (табл.4.7)– 3,065  3,0 мкм (µm).

Ширина диапазона – несколько сократилась посравнению с предыдущим и составляет 2...50 мкм (µм). Интегральнаяфункция распределения – достаточно полога ( рисунок 4.23 ).190Рисунок 4.23 – Гранулометрический состав дисперсной системы двуводногогипса, d  11,14 мкм, S уд  890 м2/кгТаблица 4.6 − Характеристики гранулометрического состава порошкадвуводного гипса, S уд  890 м2/кг191Гауссовораспределение( d  13,35 мкм,S уд  802частицпоразмерамм2/кг), представленной навсистемерисунке 4.24 ,характеризуется явно выраженной вершиной.Средний гармонический диаметр частиц дигидрата (табл.

4.7 )всоставе данной системы – 4,038  4,0 мкм (µm).Таблица 4.7 − Характеристики гранулометрического состава порошкадвуводного гипса с удельной поверхностью Sуд = 802 м2/кгШирина диапазона сохраняет свою величину в сравнении спредыдущими составляет 2...50 мкм (µм).Интегральная функцияраспределения – пологая.Мода в данном распределении соответствует количеству частиц всоставе системы − 20,49 % и диаметру частиц – 20 мкм (µм).Это,по-видимому,объясняетсяагломерациейкрупныхивысокодисперсных частиц.

Их когезионное взаимодействие обуславливаетформирование кластеров в дисперсной системе двуводного гипса.Сформированные кластеры образуют фрактальную структуру и вдальнейшем – обеспечивают высокую структурную прочность [59].192Рисунок 4.24 – Дифференциальная и интегральная функция распределениясистемы двуводного гипса, S уд  802 м2/кгПо данным проведенных исследований гранулометрического составадисперсныхсистемдвуводногогипсаотмечаетсясодержаниедостаточного числа частиц высокодисперсной фазы наноразмерногодиапазона ( 0,3...0,5 мкм) – порядка  3 %.Все исследованные дисперсные системы двуводного гипса какприродного,такитехногенногопроисхожденияхарактеризуютсянормальным распределением частиц.Установлено, что для подавляющего большинства исследованныхсистем дифференциальная функция – не симметрична, что коррелируется с193исследованиями А. Н.

Характеристики

Список файлов диссертации