- •Глава 1. Основы теплообмена
- •1.1. Радиационное охлаждение
- •1.3. Перенос тепла в теплозащитном покрытии (тзп)
- •1.3.1. Пористое охлаждение
- •1.4. Физико-химические основы разрушения теплозащитных материалов
- •1.5. Немного о графите
- •1.6. Радиационный теплообмен
- •Глава 2. Особенности работы рдтт
- •Глава 3. Композиционные материалы
- •3.1 Межфазное взаимодействие
- •3.1.1 Армирующие волокна
- •3.1.2. Матричные материалы
- •3.2. Полимерные матрицы
- •3.3 Адгезия в твердых полимерах
- •3.4 Межфазовые взаимодействия в км
- •3.1 Смачивание
- •10. Схема смачивания:
- •Глава 4. Полимерные пластики
- •4.1. Стеклопластики
- •4.1.1 Методы изготовления стеклопластиковых изделий
- •4.1.2 Связующие
- •4.1.3. Стекловолокнистые
- •4.1.4. Свойства стеклопластиков
- •4.2. Органопластики
- •4.2.1. Синтетические волокна
- •4.2.2. Другие искусственные волокна
- •4.2.3. Высокопрочные органические волокна
- •4.3.1. Порядок изготовления корпуса
- •Глава 5
- •5.1. Армирующие волокна
- •Температурная зависимость модуля упругости и прочности волокон
- •Сравнительные характеристики волокон
- •Свойства борных волокон, произведенных в разных станах
- •5.2. Металлические матрицы
- •5.2.1. Матрицы на основе алюминия
- •5.2.2. Системы al—в и алюминий – борсик
- •Глава 6
- •6.1. Физические свойства
- •6.2. Изменение свойств
- •Основные свойства и реакции графита
- •6.4. Получение
- •Важнейшие исходные материалы:
- •6.4.1. Характеристика исходных материалов и
- •6.5. Углеродные волокна
- •6.5.1. Некоторые свойства углеродных волокон
- •Механические свойства некоторых углеродных волокон
- •Физические свойства углеродных волокон
- •Свойства некоторых пкм с волокнистыми наполнителями
- •6.6. Углепластики
- •6.6.1. Технология изготовления углепластиков
- •6.6.1.1. Метод прямого прессования
- •6.6.1.2. Метод намотки
- •Механические свойства вольфрамовой проволоки
- •Характеристики умп
- •6.7.1. Технология изготовления углеметаллопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •Режимы резания
- •Теплофзические свойства углеметалопластиков
- •6.8. Углерод-углеродные композиционные материалы
- •6.8.1. Краткое описание технологии получения раструба из уукм
- •6.8.2. Пластинчатый пирографит
- •Глава 7: получение изделий методами порошковой металлургии
- •7.1.Методы получения и свойства металлических порошков
- •7.1.1. Свойства металлических порошков
- •7.1.1.1. Физические свойства
- •7.1.1.2. Методы исследования гранулометрического состава порошков.
- •7.1.1.3. Форма частиц
- •7.1.1.4. Микротвердость
- •7.1.1.5. Удельная поверхность
- •7.1.1.6. Состояние кристаллической структуры металлических порошков
- •7.2. Технологические свойства порошков
- •7.2.1. Насыпной вес
- •7.2.2. Текучесть порошков
- •7.2.3. Прессуемость
- •7.3. Производство порошков
- •7.3.1. Метод восстановления
- •7.3.1.1. Физико–химические
- •7.3.1.2. Восстановление газами и углеродом
- •7.3.2. Получение порошков электролизом
- •7.3.3. Методы механического дробления
- •7.3.4. Распыление расплавов металлов и сплавов
- •7.4. Прессование порошков
- •7.5. Спекание порошков.
- •7.6. Вольфрам
- •7.6.1. Химические свойства вольфрама
- •7.6.2. Разрушение вольфрама под действием
- •7.6.3. Действие горячих газов на вольфрам
- •7.7. Псевдосплавы на основе
- •7.7.1. Технология изготовления облицовки из псевдосплава авмг
- •7.7.1.1. Недостатки технологии
- •7.7.2. Псевдосплав вндс-1
- •7.7.2.1. Технология получения вндс
- •1. Как и в случае с авмг, производятся такой же химический и другие анализы порошков.
- •7.7.2.2. Пропитка пористой
- •Глава 8
- •8.1. Карбиды
- •8.1.1. Карбид кремния
- •8.1.2. Силицированныи графит
- •8.1.3. Карбид титана
- •8.1.4. Карбид бора
- •8.2. Нитриды
- •8.2.1. Получение нитридов
- •8.2.2. Нитриды бора и кремния
- •8.2.3. Нитриды бериллия и алюминия
- •8.2.4. Нитриды скандия, иттрия,лантана и редкоземельных элементов
- •8.2.5. Нитриды титана,циркония и гафния
- •8.2.6. Физико-механическиеи химические свойства нитридов
- •8.2.7. Области применениябескислородной керамики
- •Глава 9
- •9.1. Сплавы на основе алюминия
- •9.1.1 Деформируемые алюминиевые сплавы
- •9.1.1.2. Конструкционные свариваемые сплавы
- •9.1.1.3. Сплавы, упрочняемыетермической обработкой
- •9.1.1.4. Высокопрочные сплавы
- •9.1.1.5. Жаропрочные сплавы
- •9.1.1.6. Ковочные сплавы
- •9.1.1.7. Литейные сплавы
- •9.1.2. Композиционные сплавы
- •9.2. Бериллии и его сплавы
- •9.2.1. Минералы бериллия
- •9.2.2. Свойства бериллия
- •9.2.3. Сплавы бериллия
- •9.3.1. Краткие исторические сведения
- •9.3.2. Получение титана. Его свойства
- •9.3.3. Промышленные титановые сплавы
- •9.3.3.1. Деформируемые сплавы
- •Свойства жаропрочных сплавов
- •9.3.3.2. Литейные сплавы
- •9.4. Ниобии и его сплавы
- •9.4.1. Краткие исторические сведения
- •9.4.2. Сырьевые источники
- •9. 4. 3. Физические свойства ниобия
- •9.4.4. Химические свойства ниобия
- •9.4.5 Коррозионные свойства
- •9.4.6 Сплавы ниобия и их свойства
- •9.4.7 Конструкционные сплавы
- •9.4.7.1. Сплавы низкой прочности
- •9.4.7.2. Сплавы средней прочности
- •9.4.7.3. Сплавы высокой прочности
- •9.4 7.4. Прецизионные сплавы
- •9.4.8. Применение ниобия и его сплавов
- •9.5. Молибден
- •9.5.1. Краткие исторические сведения
- •9.5.2. Свойства молибдена
- •Физико-механические свойства молибдена
- •9.5.3. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.5.4. Способы переработки
- •9.6 Тантал и его сплавы
- •9.6.1 Краткие исторические сведения
- •9.6.2 Физико-механические свойства
- •9.6.3 Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.6.4 Получение тантала
- •9.6.5 Сплавы тантала
- •Химический состав и механические свойства жаропрочных танталовых сплавов
- •9.6.6. Области применения
- •9.7. Ванадий и его сплавы
- •9.7.1. История открытия ванадия
- •9.7.2. Определение ванадия
- •9.7.3. Свойства ванадия
- •Химический состав металлического ванадия
- •Механические свойства ванадия
- •9.7.4. Сплавы ванадия
- •9.7.5. Применение ванадия и его сплавов
- •9.8. Цирконий
- •9.8.1. Свойства циркония
- •Физические свойства циркония
- •9.8.2. Области применения циркония
- •9.8.2.1. Атомная энергетика
- •9.8.2.2. Пиротехника и производство боеприпасов
- •9.8.2.3. Машиностроение
- •9.8.3. Производство сталей и сплавов
- •9.8.4. Производство огнеупоров, фарфора,
- •9.8.5. Прочие области применения
- •9.8.6. Минералы, руды и рудные концентраты
- •9.8.7. Способы получения циркония
- •Глава 1. Основы теплообмена
7.3.3. Методы механического дробления
Измельчение материалов дроблением (размолом или истиранием), являясь старейшим методом перевода твердых веществ в порошкообразное состояние, может применяться как самостоятельно для получения порошков, так и в качестве дополнительной операции к другим методам. Наиболее целесообразно применять его при измельчении хрупких металлов (кремний, бериллий, хром, марганец) и сплавов (некоторые из алюминие-магниевых).
Если необходимо дробить пластичные металлы (цинк, медь, алюминий, железо и т. п.), то сначала их переводят в хрупкое состояние, т. е. понижают пластичность и ударную вязкость.
Наиболее распространенными методами охрупчивания являются термообработка и наводораживание. Водород интенсивно проникает в металл и образует хрупкие соединения. После дробления водород можно удалить путем вакуумного отжига.
Процесс дробления твердых тел заключается в том, что под действием внешних сил в наиболее слабых местах образуются мельчайшие трещины. В момент разрушения напряжения превышают предел прочности материала, упругая деформация сменяется деформацией разрушения и происходит измельчение. Согласно теории дробления, предложенной академиком П. А. Ребиндером, работа, затрачиваемая на измельчение, является суммой двух энергий:
Е= σ · ʌS +КʌV,
где σ · ʌS - энергия, расходуемая на образование новых поверхностей; а - удельная поверхностная энергия; ʌS - приращение поверхности; КʌV - энергия деформации, равная работе К упругой деформации на единицу объема; ʌV - величина объема, подвергшегося деформации.
При крупном дроблении величина вновь образовавшейся поверхности невелика, так как получаемые частицы значительны по размеру. В связи с этим σ · ʌS ˂ КʌV, и расход энергии на дробление примерно пропорционален объему разрушаемого тела.
При тонком измельчении, наоборот, σ · ʌS >> КʌV и расход энергии приблизительно пропорционален площади вновь образовавшейся поверхности. Много энергии тратится на нагрев и деформацию, поэтому КПД измельчения очень мал.
Общая схема получения порошков механическим дроблением.
Подготовка шихты:
- предварительное грубое дробление;
- механическая обработка слитков для получения стружки;
- наводораживание.
Размол шихты в шаровых, вибрационных, вихревых мельницах.
Отжиг для снятия наклепа и удаления водорода.
ШАРОВЫЕ МЕЛЬНИЦЫ. Для грубого дробления применяют
шаровые, валковые и конусные дробилки, а также бегунки. Размер получаемых таким образом частиц находится в пределах 1...10 мм. Окончательный размол производится в шаровых, вибрационных, центробежных планетарных, вихревых или молотковых мельницах. Первая из них является простейшим средством для получения относительно мелких порошков, от нескольких до десятков микрометров. Она представляет собой вращающийся металлический барабан, загруженный размольными телами, представляющими собой стальные, твердосплавные или керамические шары. В нужном соотношении в барабан загружается измельченный материал. Существует несколько режимов измельчения, но, главное, нужно выбирать такую скорость вращения барабана, которая не превышала бы критическую, когда шары за счет центробежных сил будут вращаться вместе с мельницей.
,
где D - внутренний диаметр барабана, м; размер размольных шаров не должен превышать 1/20 D; NKp- критическая скорость вращения барабана, колеблется в пределах 30... 120 об/мин.
Для интенсифицирования процесс размола проводят в жидкой среде, которая препятствует распылению материала, особенно хрупкого, внутри барабана мельницы и обратному слипанию частиц. Кроме того жидкость создает капиллярное давление в микротрещинах. Одной из разновидностей шаровых мельниц являются так называемые аттриторные устройства, представляющие собой неподвижные вертикальные барабаны, в которых вращаются вертикальные мешалки, увлекающие шары. Аттриторы эффективны при получении ультратонких порошковых смесей.
ВИБРАЦИОННЫЕ МЕЛЬНИЦЫ. Для тонкого помола используются вибрационные мельницы. Одна из разновидностей их представляет барабан с шарами или цилиндрами, которые перемещаются в различных направлениях. Колебательные движения создаются с помощью эксцентрикового вала, вращающегося со скоростью 1500...3000 об/мин. Амплитуда колебаний - 2...3 мм. Для небольших мельниц в качестве вибраторов используются электромагниты. Предупреждение: вибромельницы нельзя включать незагруженными.
При распространении ультразвуковых колебаний в жидкости возникает избыточное давление газа по отношению к атмосферному. При этом происходит расширение и сжатие жидкости, вернее пузырьков газа в ней: они, соответственно, растут или захлопываются. Это приводит к кавитации при соотношении:
где R0 - радиус газового пузырька; v - частота колебаний.
Генерируемые ударные волны вызывают давления в пузырьках, достигающие 1000 МПа, что и приводит к разрушению частиц. К этому добавляется еще и эффект Ребиндера, который состоит в следующем: при попадании жидкости в микротрещину там за счет поверхностного натяжения жидкости возникают расклинивающие силы. Этот эффект используют при обработке резанием, когда применяют специальные жидкости. Об этом, как правило, мало кто знает.
Существуют вихревые, струйные и другие мельницы.
Наиболее дешевым способом получения порошков является распыление расплавленного металла.