Характеристика исходных керамических порошков и их подготовка для формования заготовок
Таким образом, фракционный состав порошка представляет собой более развернутую характеристику, чем средний размер его частиц. Однако на практике возникает необходимость оценить дисперсность более простым способом, т. е. с помощью какого-либо одного усредненного показателя. Таким показателем может служить средний по массе размер частиц, который рассчитывают, но формуле: При оценке формы частиц… Читать ещё >
Характеристика исходных керамических порошков и их подготовка для формования заготовок (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
ФОРМА ЧАСТИЦ И ДИСПЕРСНОСТЬ
В производстве высококачественной керамики, отличающейся высокой прочностью и однородностью структуры, используют порошки исходных материалов со средним размером частиц не более 1 мкм, а иногда и менее 10'1 мкм. Удельная поверхность таких порошков колеблется в пределах от единиц до десятков, а иногда и сотен квадратных метров на 1 грамм (м2/г). Достижение столь высокой степени дисперсности при сохранении высокой чистоты сопряжено со значительными энергетическими затратами, поэтому процесс получения таких порошков служит одним из наиболее важных этапов технологии тонкой технической керамики вообще и машиностроительной керамики в частности.
При оценке формы частиц чаще всего определяют два основных фактора формы: 1) фактор неравномерности формы частиц, согласно выражению /ш//тп) представляющий собой отношение максимального размера 1^ к минимальному 1тп размеру исследуемых частиц;
2) фактор развитости поверхности, согласно выражению FJ2/S, выражающий отношение квадрата периметра наблюдаемой частицы Я2 к занимаемой этой частицей площади S.
Степень измельченности вещества называют его дисперсностью. Чем меньше размер частицы в порошке, тем выше его дисперсность. Керамические порошки, как правило, являются полидисперсными системами. Взаимосвязь суммарной массы частиц в порошке с их размером представляет собой характеристику, называемую гранулометрическим или фракционным составом порошка. Этот состав может быть выражен различными способами: в виде графиков, таблиц или формул. На рис. 3.1, по данным В. С. Бакунова, показаны основные способы графического описания фракционного состава полидисперсного порошка с размером частиц от 0 до — 50 мкм.
Рис. 3.1. Различные способы графического изображения зернового состава порошков:
- 1,2 — в виде интегральных кривых; 3 — в виде дифференциальной кривой;
- 4 — в виде гистограммы
Таким образом, фракционный состав порошка представляет собой более развернутую характеристику, чем средний размер его частиц. Однако на практике возникает необходимость оценить дисперсность более простым способом, т. е. с помощью какого-либо одного усредненного показателя. Таким показателем может служить средний по массе размер частиц, который рассчитывают, но формуле:
где d — средний размер частиц порошка; т, — масса /-й фракции порошка; dt — средний арифметический размер частиц в /-й фракции.
Для порошков керамических материалов, по данным Р. Я. Попильского и Ю. Е. Пивинского, чаще определяют средневзвешенный размер частиц, но объему d? или средневзвешенный размер частиц по поверхности d«{), пользуясь формулами:
где Д/w — содержание узкой фракции (по массе); /* — размер частиц узкой фракции. Величина ^ зависит в основном от содержания самых мелких частиц, суммарная поверхность которых достаточно велика даже при малой их массе в порошке.
Условно (в зависимости от размеров частиц) порошки могут быть разделены на следующие группы: ультрадисперспые (с размером частиц до 0,5 мкм), ультратонкие (0,5 — 10 мкм), тонкие (10−40 мкм), средней крупности (40 — 250 мкм), крупные (250 — 1000 мкм).