Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.
Скачать (прямая ссылка):
58
Недостатками этого метода являются: 1) многоопера-• ционность (сухой помол, выгрузка материала, отсев шаров, рассев порошка, загрузка порошка и т. д.) и неудовлетворительные условия работы ввиду запыленности; 2) относительно высокая влажность суспензий, необходимая для достижения требуемой текучести; 3) ПОВЫ-
ТЬ
Ряс. ]6. Зависимость плотности (/) и вязкости (2) суспензии (кварцевого стекла), полученной методом суслендироваиия, от продолжительности перемешивания с окружной скоростью й м/с
шенная склонность суспензий к осаждаемости и загусте-ванию, что приводит к получению сравнительно невысокой плотности и прочности отливок; 4) длительность су1 хого помола (до 60—(80 ч).
В работе [73] был предложен и изучен двухстадийный метод получения суспензий кварцевого стекла с применением суспендирования. При этом стремились к получению максимально концентрированных суспензий, удовлетворительные литейные свойства которых достигались стабилизацией посредством интенсивного перемешивав ния [73].
Изучение способа осуществлялось на порошке с удельной поверхностью 14000 см2/г. Определенный объем воды «насыщался» возможно большим количеством по^ рошка до состояния густой пасты, обладающей дилатант-ными свойствами. В дальнейшем осуществлялось пере-
59
мешивание с окружной скоростью 1,0 м/с. При этом оказалось, что 'вязкость уменьшается, а плотность суспензии несколько .возрастает, что показано на рис. 16. Причин,] роста плотности обусловлена тем, что тонкодиопереный порошок при смешивании .с водой вовлекает некоторый объем воздуха, который затем по мере уменьшения вязкости суспензии удаляется.
Как следует из рис. 16, наиболее интенсивный прирост плотности отмечается после • того, когда вязкость суспензии уменьшается до минимальных значений. Плотность отливки при 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 бо-ле% низкие показатели плотности .суспензии и отливок. К примеру, на порошке с удельной поверхностью 7400 см2/|г (>&0 мкм=/11%) максимальное значение плотности суспензии составило 1,76 т/см3. При этом в процессе перемешивания плотность отливок возросла с 1,61 до .1,76 г/см3, а вязкость суспензии уменьшилась г 49 до 6°Е.
Метод предельного насыщения
Для получения суспензий кварцевого стекла с максимальной плотностью был предложен [73] метод предельного насыщения. Сущность его заключается в том, что максимально плотные суспензии, полученные любым из ранее описанных- методов, подвергаются стабилизации, после чего производится дополнительное введение в них лорошка в две—три 'стадии. После введения каждой порции порошка производится стабилизация (разжижение) посредством перемешивания.
Общий характер зависимости вязкости п от продолжительности перемешивания т для описанного метода получения суспензий показан на рис. 17. На первой стадии полученная одним из методов суспензия стабилизируется до достижения постоянной вязкости т)з, после чего производится добавка порошка, приводящая к резкому росту вязкости, которая понижается затем до постоянного значения т)2 за время стабилизации Тг. На последней стадии производится конечная добавка порошка, приводящая еще к большему повышению вязкости, которая затем понижается до значения тц. Равновесные значения
60
вязкости постепенно, по мере добавки порошка, повышаются и интенсивность падения вязкости уменьшается.
Характерно, что кинетика изменения вязкости существенно зависит от дисперсности порошка, применяемого для насыщения суспензии. Чем более тонкодисперсным является порошок, тем медленнее уменьшается вязкость Для крупно дисперсных порошков (более 60 мкм) рав-
4
Рис. 17. Общий характер зависимости вязкости от продолжительности стаби-яизацйи (перемешивания) при- получении суспензий кварцевого стекла методом /3 предельного насыщения
навесная- вязкость после добавки устанавливается через несколько часов, а для зернистых фракций размером более 0,4 мм — через несколько минут.
В процессе стабилизации (перемешивания) после введения порошка плотность суспензии несколько повышается вследствие удаления захваченного воздуха при насыщении. Плотность отливки на начальной стадии стабилизации после насыщения может несколько понижаться по сравнению с исходной, а затем становится равной с ней. Такая зависимость отмечается для суспензий, полученных суспендированием при .введении порошка с дисперсностью, равной дисперсности суспензии (табл. 6).
Если же для насыщения применять порошки более крупного зернового состава, плотность отливок повышается и особенно заметно при введении зернистого наполнителя. В отличие от приведенных результатов, при применении для .предельного насыщения суспензий, полученных одностадийным методом, отмечается существенный рост плотности отливок. Например, р0тл из исходной стабилизированной суспензии с рс = 1,90 г/см3 составляла 1,93 г/см3, а после насыщения порошком с суспензией дисперсности до рс=1,96 составляла 1,97 г/см3.
