Шликерное литье - Добровольский А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Для получения удовлетворительных шликероз необходимо, чтобы твердые частицы хорошо смачивались жидкой фазой, а это может быть выполнено только в эм случае, когда силы притяжения между молекула-I и жидкости окажутся слабее сил притяжения между ^олекулами жидкости и твердого тела) От соотноше-
Їя этих сил зависит степень смачивания твердого те-жидкостью, которую оценивают так называемым аевым углом, или, иначе, углом смачивания 8 [8]:
cos6 = ^d?L.3, - (6)
0*2,3"
„nTh которая при знач., где cose -смачиваемоет хорошую ^
™е соз0>°2ердого тела жидкостью, ай
M0CQTi-n-- на плохую смачиваемость-* - поверхностное натяжение на границе \ 3 ™0 тело —воздух; „ ,-поверхностное натяжение на границу
кость — воздух; ¦ „ -поверхностное натяжение на границе ^ дое тело —жидкость. При уменьшении стьз и ой будет улучшаться с«г
^'различают смачивание полное и неполное. При& ном смачивании жидкость растекается по поверхне, твердого тела до тех пор, пока не покроет ее mohom« кулярным слоем; угол смачивания в этом случае рй нулю.
Если вещества хорошо смачиваются жидкости угол 0<9О°, то их называют лиофильными, и наобор при плохой смачиваемости — лиофобными. Для систа твердое тело — вода термин «лиофильность» заменя термином «гидрофильность». Когда поверхность TJf дого тела плохо смачивается водой (9>90°), но хоре: смачивается неполярными углеводородными жидког ми, ее называют гидрофобной или олеофильной.
При плохом смачивании частиц порошка жидкое* возможно увеличение содержания воздуха в шл№ Помимо распределения воздуха по объему жидкостя соприкасается с частицами, увеличивая так называет эффективный объем твердой фазы. За счет этого и* ьоЛТг^ІТЄНЄНИе вязкости шликера. С другое нарушаеГие^°ВаВШИЙСЯ на поверхности частиц ll^t^^^ повеРхностного слоя, уме»*
Цию системы yZZ И ТЄМ СЭМЬШ снижа* Де(К ти твердого теЛаIZ™™ ИЛИ УхУДшение смачивз?,
Процесс повьшУениТВЛЯЮТ Путем Добавления ? твердого тела на™ваето. ГИДР°Фильности повер** гидрофобности~гиПппГЯл гиДРофилизацией, уО*.
Вода, будучи ^Ар°Ф°бизацией. правило, твердые теп?8011 жиДк°стью, смачне** ' из полярных молекул КпК°ТОрые СОст°ят из ионов не смачивается водой ? ЬШое количество матер*
Ществляют путем ^баВ1леЙ°яФИг1^аЦИЮ П0СЛЄДНІ'
hao, молекулы *и
l?
адсорбируются на гидрофобной поверхности; полярные группы, сильно взаимодействующие с водой, обращены в сторону водной фазы. В результате такой адсорбции поверхность, бывшая ранее гидрофобной и не смачивавшаяся водой, становится гидрофильной и начинает смачиваться водой. Хорошим смачивателем является сульфитно-спиртовая барда (с. с. б)—дешевый побочный продукт производства целлюлозы. Главной составной частью с. с. б, обладающей поверхностной активностью, являются кальциевые соли лигносульфоновых : кислот, содержащих полярные группы, в том числе суль-фогруппу SO3H. В качестве смачивателей применяют !также различные мыла сульфокислоты, казеин, жела-• тину и т. п. Гидрофобизацию осуществляют добавлением ПАВ, молекулы которых могут хорошо адсорбироваться на гидрофильной поверхности. В этом случае полярные части молекул обращены в сторону поверхности твердого тела. Явление смачивания, таким образом, зависит от адсорбционных процессов.
Дисперсность частиц и их распределение по размерам. Размер частиц можно характеризовать дисперсностью или удельной поверхностью порошка. Дисперсность и удельная поверхность частиц взаимосвязаны. .В общем случае удельная поверхность SyH дисперсной 'системы выражается уравнением [8]
'УД
=f Де Si,г— поверхность между фазами 1 и 2;
V1- объем дисперсной фазы. '
Для частиц в форме куба, имеющего ребро /,
__6'2 _ JL-. (7б)
#ля сферических частиц диаметром d
S = ^Li = 4пга = _з_ ^ JL . (7в)
УД V1 4/Злг-> та' '.ля общего случая
S,.-^•-ti-до, (7г)
V1 а
ад k— коэффициент, зависящий от формы частиц.
19
^ -настиш распределенных в шликерб Дисперностьп«астшь к как устойчивость, Вя?*' ределяет-его свойства Тости отливки_
и сказывается на пл частВД рязКость
С уменьшением F СВЯзано прежде всего СО зЛ должна Б03Раис^еМ эффективного объема частищЛ
тельным Ув^ичле"^ИЧества связанной жидкости І ' т0Рый завись от «оличесг q ^
ГспеТности чистин в связи с ростом их уде^ SeoxHOcS способность связывать воду .возраСТа SSSS поя одинаковой влажности шликеры, СОдер% шие тонкодисперсные частицы, должны обладать бо,. шей вязкостью, чем шликеры с грубым порошком. Ода, ко такая закономерность не всегда проявляется в реа, 'ных шликерах, что связано главным образом со сло> ностью формы реальных частиц и характером t •изменения при диспергировании.-
Размер частиц и их плотность влияют на агрегатирс ванную устойчивость шликеров. При их уменьшен;: стабильность системы улучшается в связи с уменьшен ем скорости оседания частиц под действием гравитап онных сил.
Для суспензий небольших ,концентраций, наприм; при седиментационном "анализе, скорость осаждевг частиц определяют, пользуясь законом Стокса, по с дующей формуле:
о _ gd2(Pl-Po) т Щ '
