Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Пивинский Ю.Е. -> "Кварцевая керамика" -> 36

Кварцевая керамика - Пивинский Ю.Е.

Пивинский Ю.Е., Ромашин А.Г. Кварцевая керамика — М.: «Металлургия», 1974. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): kvartz-keramika.djvu
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 88 >> Следующая

т _ китах (р! — Ро) ^4|^
6
где /г — безразмерный коэффициент формы, зависящий от кривизны обтекающих частицу струй.
В работе [144] при решении аналогичной задачи по изучению устойчивости породы в глиняном растворе при бурении скважин экспериментально была изучена зависимость & от размера шаров до 40 мм. Установлено, что величина коэффициента & плавно увеличивается с 0,3 при размере шаров до 1 мм до 0,6 при размере шаров 40 мм. Значения /г<1 показывают, что предельные касательные напряжения возникают ее непосредственно на поверхности частицы, а захватывают некоторую область, главным образом в зоне сжатия.
Таким образом, применительно к керамическим суспензиям с достаточной степенью точности значение к может быть принято равным 0,3. Соответственно, реально развиваемые напряжения в суспензии и необходимый для удержания частицы предел текучести суспензии (Ль,) будет равен;
Т (Рь,) = °'3^** (Р1 —Ро) _ (42)
6
Из уравнения (42) и зависимости к=](й), установленной в работе [144], можно найти диаметр максимальной частицы, устойчивой в суспензии и известным пределом текучести Рнх по уравнению:
**тах = 0,3 (Р1-ро) ¦ (43)
По этому же уравнению может быть определен диаметр газового пузыря, не всплывающего в суспензии с ¦известным значением ее Р*,.
110
Таким образом, суспензия может быть устойчивой только в том .случае, если обладает .определенным пределом текучести," величина которого зависит от размера и плотности максимальных по крупности частиц и разницы в плотности твердой фазы и суспензии (эффективной плотности твердой фазы). Величину Ра, неоохо-димую* для полной седиментальной устойчивости суспен-
Рис 49. Номограмма для определения предела текучести суспензий, необходимого для их полной седимеитационяой устойчивости в зависимости от максимального размера частиц н эффективной плотности твердой фазы (заштрихована область суспензий кварцевого стекла)
зий, удобно определять при помощи номограммы (рис. 49), из которой следует, что даже в случае содержания зерен размером 3 мм для достижения полной устойчивости суспензий требуются незначительные значения Р*,.
Ш
Однако, суспензии кварцевого стекла с плотностью вплоть до 1,90—1,93 г/см3 при содержании в них определенного количества крупной фракции, как правило, проявляют некоторую осаждаемость. Обусловлено это отсутствием в них достаточного предела текучести и ньютоновским или дилатантным характером течения. При еще большем увеличении плотности суспензий (до 1,94 г/см3 и выше) они становятся полностью оедиментационно устойчивыми даже при содержании 20—30% фракции, большей 0,5 мм. При этом, видимо, вследствие концентрационного структурообразования появляются те незначительные (порядка 1—3 дин-ом-2) значения Р*,, которые достаточны для полной устойчивости системы. Между тем, наличие столь незначительных величин предела текучести не могло быть экспериментально подтверждено, так как находилось в пределах точности измерения применяемого прибора [72].
С уменьшением максимального размера частиц, а также их количества и особенно увеличением количества мелкой фракции уменьшается нижний предел плотности суспензий, при которой начинает проявляться осаждаемость. Например, суспензия с рс=1,91 г/см3 и содержащая 32% частиц до 5 мкм, 9% 50—315 мкм оказалась полностью седиментационно устойчивой при литье крупногабаритных отливок, в то время как суспензия с такой же плотностью, но с более крупным зерновым составом (до 5 мкм — 25%, 50-Т- 400 — 19%), существенно расслаивалась. При уменьшении максимального размера частиц до 50—100 мкм при содержании частиц до 5 мкм 30—40% суспензии могут быть устойчивыми при уменьшении Их плотности вплоть до 1,83—1,88 г/см3.
Полная седиментационная устойчивость суспензий может достигаться посредством частичной их коагуляции, например добавкой кислоты. При этом суспензии проявляют тиксотронное течение и достаточную для достижения устойчивости величину Ркг В то же время незначительная коагуляция (до рН = 3-г4) не приводит к существенному понижению плотности отливки.
Для повышения седиментационной устойчивости суспензий были опробованы добавки аэросила [72, 751. Аэросил, представляя собой коллоидно-дисперсный (с размером частиц 0,01 мкм) синтетический кремнезем, используется, как известно [125, 145], в качестве добав-
112
ки к различным суспензиям с целью предотвращения или уменьшения их осаждения. На рис. 50 показаны кривые накопления осадка для сурпензий кварцевого стекла с различной плотностью как с добавкой (0,6%)
Рис. 50. Кривые накопления осадка для суспензий кварцевого стекла с добавкой (0,6%) аэроаила и без нее для различной нх плотности: / — 1,85 г/см3 (без добавки); 2 — 1,83 г/смэ (с добавкой); 3 — 1,88 г/ом9 (без добавки); 4— 1,87 г/см3 (|С добавкой)
/ ъ _ -г

/ / 3
р / . у- —о— л. о--о
0 20 АО 60 80
аэросила, так и без нее. При этом суспензии без добавок аэросила принимались несколько более плотными. Несмотря на это, добавка аэросила приводит к резкому замедлению осаждаемости, а при плотности, большей 1,92 г/см3, суспензии становятся полностью садимента-ционно устойчивыми. Влияние добавки аэросила обусловлено, видимо, тем, что даже незначительное (0,6%) его содержание ввиду высокой дисперсности примерно в 2—2,5 раза увеличивает удельную поверхность твердой фазы. Последнее приводит к затруднению передвижения относительно крупных частиц кварцевого стекла и, возможно, возникновению тех предельно низких значений напряжения сдвига, которые достаточны для устойчивости суспензий.
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 88 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed