Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
U311 = k(qiq2)/(?hy, F3jl = k(qiq2)/(eh2),
где к - коэффициент; к = 1/(4ле0), здесь е0 = 8,85-Ю-12, Ф/м; є - относительная диэлектрическая проницаемость среды, окружающей частицы; Л — расстояние между частицами; — заряды частиц.
Сила F3jl > 0 при одноименных зарядах; F3jl < О при разноименных зарядах.
Проведенные исследования электрофизических свойств некоторых взрывчатых материалов — чешуированного тротила, гексогена, чешуиро-ванного алюмотола, показали, что абсолютная диэлектрическая проницаемость твердых частиц указанных материалов составляет еа = EE0 = =(4 6) IO-5 мкФ/м. Это характерно для полярных диэлектриков и указывает на существование полярных мотивов в структурах исследованных веществ [4].
При изменении температуры на исследованных образцах появляется незначительный электрический заряд. Плотность заряда, возникающего при изменении температуры на 20 °С, составила от IO-8 до Ю-6 Кл/м2 [4].
42 Поскольку большинство кристаллических взрывчатых веществ являются диэлектриками, электростатические силы для этих и других веществ с явно выраженными диэлектрическими свойствами при уплотнении давлением, как правило, невелика.
Значимое воздействие статического электричества на сыпучие материалы с диэлектрическими свойствами имеется при их истечении из аппаратов, бункеров, а также движении в транспортных системах, особенно в устройствах пневматического транспорта по причине возможного самовозгорания и взрыва некоторых из них.
Магнитные силы могут возникать в тонкодисперсных системах наряду с рассмотренными силами. Их возникновение связано с наличием в дисперсных системах ферромагнетиков. В большинстве случаев сыпучие ПВВ не содержат в своем составе ферромагнитных веществ.
В заключение отметим, что рассмотренные здесь силы, возбуждая энергетические поля, формируют связи между частицами дисперсной системы. Прочность этих связей варьируется в больших пределах в зависимости от того, какой тип связи доминирует. При этом следует различать прочность одной связи (единичного контакта) и прочность дисперсного тела в целом.
Твердые мостики между частицами способствуют агломерированию отдельных частиц в монолитное пористое тело при хранении и обработке сыпучих материалов давлением.
Диффузионные твердые мостики между частицами образуются за счет молекулярной диффузии вещества из одной частицы в другую на участках их контакта. Скорость процесса определяется температурой, площадью контакта поверхностей и давлением в месте контакта. С увеличением температуры, площади контакта и давления скорость связывания возрастает.
Твердые мостики, образуемые посредством химических реакций, зависят от типов материалов, их химической активности. Повышение температуры и давления способствует иногда увеличению скорости роста и изменению структуры такого мостика. Химические реакции гигроскопичных веществ часто активизируются в присутствии влаги.
Плавление веществ на участках контакта — это явление, при котором между не полностью оплавленными частицами (поверхностное плавление может произойти, например, за счет тепла, выделяющегося при трении) образуются жидкие мостики. В случаях когда дополнительное тепло не подводится, эти мостики быстро затвердевают. Такой механизм определяет агломерацию частиц материала с относительно низкой температурой плавления.
Сыпучие материалы в ряде случаев содержат те или иные примеси. Примеси могут образовывать с основным веществом эвтектм/см, которые плавятся при температурах, значительно меньших, чем температура плавления чистого вещества. Частичное поверхностное плавление
43 таких эвтектик с последующим затвердеванием также может быть причиной образования твердых мостиков между частицами.
Твердые кристаллические мостики могут образовываться путем кристаллизации растворенных веществ. Если, например, аммиачная, натриевая или калиевая селитра содержат хотя бы небольшое количество влаги, то кристаллические мостики между отдельными частицами могут образовываться даже при хранении в воздухонепроницаемых мешках или контейнерах в случаях периодического изменения температуры. Повышение температуры вызывает дополнительное растворение соли, которая рекристаллизуется с образованием твердых мостиков между частицами при последующем понижении температуры.
Упрочнение структуры пористого тела за счет твердых мостиков, объединяющих отдельные частицы в общий монолит, получило в практике формования изделий из порошкообразных материалов название спекание.
Понятие спекания порошков включает явление образования твердых мостиков в результате суммарного действия химических и физических факторов. Температура вещества, при которой указанные факторы связи между частицами начинают проявлять себя, получила название температура спекания Tcn. Она может быть значительно ниже температуры плавления Tnll. Например, для металлических порошков Гсп = (0,3 0,4)7^, для силикатов и органических веществ Tcn = = (0,3-0,9)7^.
Соединения за счет связующего характеризуются следующим. В зависимости от характера влияния связующего на твердый скелет сыпучего материала все связующие вещества можно разделить на три группы: вяжущие, пленкообразующие и химические.
