Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: CXLI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 19 мая 2022 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Материаловедение

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Гунидин В.В., Рыжов Д.Е. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОШКА ОКСИДА АЛЮМИНИЯ МАРКИ СТ800 // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. CXLI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 10(141). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/10(141).pdf (дата обращения: 13.08.2022)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОШКА ОКСИДА АЛЮМИНИЯ МАРКИ СТ800

Гунидин Вадим Вячеславович

магистрант, кафедра Материаловедения, Московский политехнический университет,

РФ, г. Москва

Рыжов Денис Евгеньевич

магистрант, кафедра Материаловедения, Московский политехнический университет,

РФ, г. Москва

Омаров Асиф Юсифович

научный руководитель,

канд. тех. наук, доц., Российский университет транспорта

РФ, г. Москва

АННОТАЦИЯ

 Изучены свойства порошка оксида алюминия CT800 фирмы «Almatis GmbH», Германия, такие как: реологические свойства статическим, динамическим методом, средний размер частиц и удельная поверхность.

 

Ключевые слова: оксид алюминия, реологические свойства, плотность, размер частиц, удельная поверхность.

 

Введение

Выпускаемые в настоящее время в России промышленные порошки оксида алюминия (ГК, Г ОО и др.) получаемые по методу Байера [1], содержат в своём составе много щёлочных элементов [2]. Напрямую использовать их для изготовления изделий электротехнического назначения без их предварительной очистки становится всё более затруднительно т.к. требования к свойствам изделий всё возрастают. Имеющиеся в настоящее время способы очистки являются очень энергозатратными [3]. Данная статья посвящена возможности применения данного порошка, выпускаемого в промышленном масштабе фирмой «Almatis GmbH» [4], Германия для изготовления изделий сложной конфигурации электротехнического назначения.

Цель данной работы заключается в исследовании свойств порошка CT800 и дана оценка возможности использования данного порошка в изготовлении керамических изделий электротехнического назначения сложной конфигурации методом горячего литья под давлением.

Исследование физических свойств порошка оксида алюминия СТ800

Физико-технические характеристики порошка оксида алюминия представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Физико-технические свойства порошка оксида алюминия CT800 фирмы «Almatis GmbH», Германия

Наименование параметра

Единица измерения

Марка порошка CT800

Удельная поверхность

м2

2,1

Размер частиц, D50

мкм

1,3

Размер частиц, D90

мкм

3,2

Химический состав

Al2O3

масс. %

99,7

Na2O

масс. %

0,06

Fe2O3

масс. %

0,02

SiO2

масс. %

0,05

CaO

масс. %

0,04

MgO

масс. %

0,07

Свойства образцов из порошка

Плотность прессовки (при Руд. = 90 МПа)

г/см3

2,38

Плотность после обжига

г/см3

3,92

Температура обжига

°С

1670

Линейная усадка

%

15,6

 

Определение удельной поверхности и среднего размера частиц порошка проводили на приборе ПСХ-10А. Приборы этого типа хорошо зарекомендовал себя в различных отраслях промышленности РФ. Работа прибора основывается на методе газопроницаемости по уравнению Козени и Кармана. Метод измерения заключается в определении времени прохождения фиксированного объема воздуха через слой образца [5]. Результаты этих исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты гранулометрического анализа порошка оксида алюминия CT800 на приборе ПСХ-10А.

Марка порошка

Удельная поверхность порошка, см2

Средний размер частиц порошка, мкм

CT800

5714

2,6

 

Распределение частиц порошка по размерам определяли на лазерном анализаторе частиц марки «Аnalysette 22», фирма Frith GmbH, Германия. Приборы этой фирмы всё чаще приобретаются промышленными предприятиями РФ. Результаты этих исследований представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Результаты гранулометрического анализа порошка оксида алюминия CT800 на лазерном анализаторе частиц марки «Аnalysette 22»

Наименование параметра

Единица измерения

Марка порошка CT800

Удельная поверхность

см3/см2

52212

Размер частиц, D10

мкм

0,8

Размер частиц, D50

мкм

1,8

Размер частиц, D90

мкм

2,7

Средний размер частиц

мкм

1,7

 

При промышленной переработке порошка важными являются его реологические свойства (текучесть, слёживаемость и т.д.). Реологические свойства порошков оксида алюминия на первом этапе исследования (насыпная плотность, текучесть, угол естественного откоса) определяли статическим методом по методикам измерения, описанным в [6-7]. При этом диаметр выходного отверстия воронки составлял 5 мм, а количество порошка, используемого для проведения одного измерения, составляло 10 см3. Результаты этих исследований представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Результаты реологических свойств порошка оксида алюминия CT800 статическим методом

Марка порошка

Насыпная плотность порошка, г/см3

Свободная засыпка порошка

После воздействия на порошок виброколе (амплитуда = 0,5 мм; частота 50 Гц; время воздействия виброколебаний 60 с)

CT800

1,04

1,72

 

На основании данных представленных в табл. 4. Можно сделать вывод о том, что для получения «плотнейшей» упаковки необходимо высокоэнергетическое воздействие.

Измерить текучесть и угол естественного откоса порошка по этой методике не представлялось возможным т.к. порошок «зависал» в воронке. В связи с этим на втором этапе исследований проводили определение реологических свойств порошков оксида алюминия динамическим методом. Определение реологических характеристик динамическим методом проводили на приборе «REVOLUTION», фирма «Mercury Scientific Inc», США. Принцип действия этого прибора заключается в скоростной съемке и оценке поведения порошка во время вращения барабана с заданной скоростью. Во время вращения барабана цифровая камера позволяет производить съемку изображения порошка. В процессе вращения барабан поднимает массу порошка на определенный угол. В некоторый момент времени происходит падение «лавины», т.е. части порошка под действием собственного веса. Объем лавины, угол, при котором она падает, потенциальная энергия лавины (порции порошка) и другие геометрические и энергетические параметры лавины связаны с реологическими свойства порошка. Реологические свойства порошков оксида алюминия, полученных этим представлены в таблице 5.

Таблица 5.

Результаты реологических свойств порошка оксида алюминия CT800 динамическим методом

Наименование параметра

Единица измерения

Марка порошка оксида алюминия CT800

Максимальная энергия порошка перед сходом лавины (мДж)

мДж

11,5

Максимальный угол перед сходом лавины

град

69,8

Угол порошка после схода лавины

град

50,6

Динамическая плотность порошка (г/см3)

г/см3

1,14

 

Максимальную энергию перед сходом лавины составляет 11,5 мДж. Эта характеристика порошка показывает какую необходимо приложить силу (энергию) для преодоления внутренних сил трения и придания порошку подвижности. Максимальный угол перед сходом лавины порошка марки CT800 (70 градусов).

Выводы

На основании полученных результатов порошок оксида алюминия марки СТ800 можно отнести к субмикронным порошкам, так как средний размер частиц составляет около 2,7 мкм, а размер частиц D10 меньше 1 мкм.

Результаты реологических свойств и среднего размера частиц косвенно подтверждают возможность использования данного порошка в изготовлении керамических изделий электротехнического назначения сложной конфигурации методом горячего литья под давлением.

 

Список литературы:

  1. Мальц Н.С. Новое в производстве глинозёма по схемам Байер – спекание, М, Металлургия, 1989, 176 с.
  2. ГОСТ 30559-98. Глинозём неметаллургический, Технические условия.
  3. Кайнарский И.С., Дегтярева Э.В., Орлова И.Г. Корундовые огнеупоры и керамика, М., Металлургия, 1981, 167 с.
  4. http://www.almatis.com/, Продукция фирмы «Almatis GmbH», Германия
  5. Плаченов Т.Г., Колосенцев С.Д. Порометрия, Л., Химия, 1988, 175 с.
  6. ГОСТ 27801-93 (ИСО 903-76) Глинозем. Метод определения насыпной плотности
  7. ГОСТ 25279-93 (ИСО 3953-85) Порошки металлические. Определение плотности после утряски
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом