КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Металеві порошки характеризуються хімічними, фізичними і технологічними властивостямиТема 2. Склад та фізико-хімічні властивості порошків Лекція 7. Властивості металевих порошків
7.1. Хімічні властивості Хімічний склад порошків оцінюють вмістом основного металу, домішок, забруднень і газів. Хімічний склад порошків дуже залежить від складу вихідних матеріалів.Вміст основного металу в порошках має бути не нижче 98 – 99 %. Така чистота вважається задовільненою, i лише для одержання покрить з особливими властивостями потрібна більш висока чистота. Для деяких порошків негативною особливістю є пірофорність, тобто здатність до самозаймання при зіткненні з повітрям. Пірофорність залежить від хімічної природи металу, ступеня дисперсності і форми часток порошків, стану їхньої поверхні (оксидні плівки зменшують пірофорність), чистоти і т.д. До пірофорних належать дуже тонкі порошки металів Fe, Co, Al, Zr. Температура займання порошку із середнім розміром часток 50 – 70 мкм у зваженому в повітрі пилу становить відповідно 397 – 390 °С для титану, 420 – 450 °С для магнію, 500 – 320 °С для карбонільного заліза, 420 – 630 °С для танталу, 530 - 720 °С для молібдену, 620 - 780°С для вольфраму. А у разі, якщо діаметр часток 3 - 6 мкм, то температура для цирконiю буде 20 – 180 °С. Характеризується пірофорність порошків значенням нижньої концентраційної межі вибуховості (НКМВ). Воно складає 40 г/м3 для цирконію, 25 г/м3 для титану, 10 г/м3 для магнію, 25 г/м3 для алюмінію, 10,5 г/м3 для карбонільного заліза і 200 г/м3 для танталу. Інша негативна характеристика порошків є їхня токсичність. Пил кожного з металів, у тому числі і нешкідливих у компактному стані, може впливати на людину і спричинювати патологічні зміни в організмі. При цьому концентрації аерозолів металів і їхніх сполук, що гранично допускаються (ГДК), у навколишнім середовищі складають, наприклад 0,001 мг/м3 для берилію, 0,1 мг/м3 для оксиду ванадію й оксиду міді, 0,5 мг/м3 для оксидів Nі і Со, 2 г/м3 для алюмінію і хрому, 4 - 6 мг/м3 для заліза і 6 мг/м3 для вольфраму. 7.2. Фізичні властивості Форма частинок. Вона залежить від методу одержання порошків. Форму частинок визначають методами оптичної і електронно-променевої мікроскопії. Для цього зважують (5 - 7г) порошку з додаванням 1-2 крапель диспергуючої рідини (води, парафінового масла, кедрового масла) поміщають на предметне скло і досліджують при відповідному збільшенні мiкроскопа. Визначають два фактори форми: фактор нерівновісності часток (відношення mах і min розмірів, що спостерігаються, ФН = lmах/lmin) і фактор розвиненості поверхні (ФРП) відношення квадрата периметра часток, що спостерігаються пiд мiкроскопом, Р до займаної площі S, тобто ФРН=Р2/S. Форма порошку впливає на його технологічні властивості. За формою порошки бувають такі: 1. Сферичні - отримані розпиленням розплаву з кристалізацією частинок у вільному польоті чи отриманих в установцi ТВЧ. 2. Губчасті - отримані відновленням з окислів. 3. Осколкові - отримані здрібнюванням у кульових обертових млинах. 4. Дендритні - отримані елекролізом з водяних розчинів солей. 5. Пластинчасті (лускаті) - отримані розпиленням рідкого металу з кристалізацією часток на охолоджених поверхнях 6. Голчасті - одержанi конденсацією з парової фази. 7.2.1. Розмір частинок
Порошки для напилювання являють собою полідисперсні системи, що складаються з частинок різної окружності. Залежно від набору розмірів частинок порошки характеризуються гранулометричним складом. Фракція порошку - це діапазон розмірів частинок між їхніми максимальним і мінімальним значеннями. Гранулометричний склад порошку - вміст частинок (%) у визначених фракціях щодо їхньої загальної кількості. Фракція порошку розміром частинок, наприклад від 100 до 125 мкм, записується -125 + 100 мкм з позначенням поруч відсоткового вмісту цієї фракції за масою. Вміст фракції нижче за 0,1 % позначаються як «сліди». Більш наочніше графічне зображення гранулометрічного складу. По осі абсцис відкладають розмір часток, по осі ординат - їхній вміст, % за масою. 7.2.2. Аналітична обробка даних порошку З урахуванням значень верхньої і нижньої меж розмірів частинок у кожнiй фракції даної партії порошку розраховують середній арифметичний діаметр, d. Потім знаючи масу кожної фракції порошку, визначають середній розмір частинок порошку. , (7.1) де mi, - маса 1-ї фракції, d- середній розмір часток у i-й фракції, dcp- середній розмір частинок порошку. Величина середньоквадратичного відхилення розмірів часток порошку від їхнього середнього значення: (7.2) Ступінь полідисперсності порошку оцінюють за коефіцієнтом варіації: (7.3) Наприклад, при dcp=0,072, = 0,044 тоді =0,611. Отже, у цій партії переважають дрібні частки. Залежно від розмірів часток порошку вони дуже умовно вони можуть бути розподілені на такі групи: ультрадисперсні - d<0,5 мкм; ультратонкі - 0,5-10 мкм; тонкі - 10-40 мкм; середньої крупностi - 40-250 мкм; грубі чи великі - 250-1000 мкм. 7.2.3. Гранулометричний аналіз порошку
Він може бути: ситовий, седиментаційний, мікроскопічний. Ситовий аналіз. При ситовому аналізі розподіл порошку по фракціях проводиться відповідно до ДСТ 18318 - 73. Для цього беруть порцію 100 г порошку при насипній щільності 1,5 г/см3 і 50 г при меншому його значенні. Порошок пропускають через набір сит, розташованих одне над іншим. Сита приводять в обертальний рух щодо зміщеної осі обертання (без обертання самих сит) зі швидкістю 300 ± 15 об/хв, при одночасному струшуванні уздовж осі з частотою 180 ±10 ударів у хвилину. Час розсіву 15 хв. Зібрані фракції зважують з точністю до 0,01г і визначають процентний склад. У нашій країні для ситового аналізу прийнята стандартна шкала з квадратними отворами за ДСТ 3584-73. Номер сітки виражає номінальний лінійний розмір сторони отвору у світлі (наприклад сітка №008 має отвір розміром 0,08 мм). У США, Англії і деяких інших країнах прийнята характеристика сіток у мешах, тобто кількість отворів на одному лінійному дюймі (25,4мм). Для визначення розмірів отвору сітки d у світлі використовують залежність D=12,7/ N, де N - номери сит в мешах. За основу побудови системи сит у США прийнято базовий отвір з розміром отвору 0,074 мкм. Наступні розміри отворiв одержують множенням базового числа на модуль основної серії, що дорівнює =1,414. Для меншого інтервалу між сітками використовують також модуль додаткового ряду: = 1,189. Нашою промисловістю освоєний випуск сит з розміром отворiв 30 мкм (іноді за спеціальним замовленням малими серіями випускають сита з розміром отворiв від 5 до 25 мкм).
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 830; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |