Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




20.11.2017


20.11.2017


20.11.2017


17.11.2017


17.11.2017


16.11.2017


16.11.2017


16.11.2017


14.11.2017


14.11.2017





Яндекс.Метрика
         » » Временной фактор в технологии высоковольтной активации сырьевой шихты полусухого прессования

Временной фактор в технологии высоковольтной активации сырьевой шихты полусухого прессования

29.03.2016

Изучение влияния высоковольтной технологии обработки коронным разрядом двухкомпонентных систем состава песок -стеклопорошок - жидкое стекло показало эффекты увеличения прочности образцов и явилось толчком к исследованию более сложных систем при применении данной технологии активации.
В качестве объектов активации приняты отформованные образцы - цилиндрики диаметром и высотой 15 мм состава: песок - 40 %, стеклопорошок - 42 %, глина - 18 % и 8 % воды.
Для изменения уровня напряженности поля коронного разряда, в котором находились отформованные образцы, напряжение, подаваемое на коронирующий проводник, и диаметр коронирующего проводника были различными. Время высоковольтной обработки образцов составило 5, 10, 20, 30, 40 и 60 мин. Расстояние от коронирующего проводника до образцов было постоянным и равным 1,5 см.
После высоковольтной активации образцы обжигались в электрической печи при температуре 750 °С. Обожженные образцы испытывались на прочность, и рассчитывался дифференциальный показатель качества керамических образцов по формуле
q = Rакт/Rконтр.

На рис. 6.19 приведены зависимости дифференциального показателя качества q от времени непрерывной высоковольтной обработки при напряжении на коронирующем проводнике 30, 50 и 60 кВ. Диаметр коронирующего проводника - 0,25 мм.
Временной фактор в технологии  высоковольтной активации сырьевой шихты полусухого прессования

Как видно из рис. 6.19, зависимости носят нелинейный характер. При минимальном напряжении на коронирующем проводнике 30 кВ с ростом времени обработки прочность образцов плавно возрастает. С увеличением напряжения на коронирующем проводнике до 50 и 60 кВ характер кривых несколько изменяется. При напряжении на коронирующем проводнике 50 кВ кривая зависимости прочности имеет один оптимум, при обработке с напряжением 60 кВ и том же временном диапазоне кривая зависимости имеет уже два отчетливых оптимума увеличения прочности.
На рис. 6.20 изображена зависимость дифференциального показателя качества от времени высоковольтной обработки. Диаметр коронирующего проводника - 1,1 мм.
Временной фактор в технологии  высоковольтной активации сырьевой шихты полусухого прессования

Как видно из рис. 6.20, графики зависимостей имеют характерный колебательный вид. При напряжении на коронирующем проводнике 60 кВ значения прочности образцов достигают прочности контрольных при времени обработки 20 мин, если напряжение 50 кВ - при 30 мин обработки. Снижение напряжения на коронирующем проводнике до 40 кВ приводит к увеличению прочности активированных образцов 13-37 %. При этом наблюдается максимум значений прочности при времени обработки 30 мин.
На рис. 6.21 представлена зависимость дифференциального показателя качества от времени высоковольтной активации при использовании коронирующего проводника диаметром 1,7 мм. Остальные условия эксперимента оставались неизменными.
Временной фактор в технологии  высоковольтной активации сырьевой шихты полусухого прессования

Как при напряжении 50 кВ, так и при 60 кВ при 5 мин высоковольтной активации отформованных образцов значения прочности незначительно превышают значения прочности контрольных. Затем с увеличением времени активации до 10 мин прочность образцов возрастает до 26 и 32 % соответственно. Два оптимума для напряжения 50 кВ - 10 и 30 мин, для напряжения 60 кВ - 10 и 40 мин, а также снижение прочности при времени активации 60 мин указывают на одинаковый механизм процессов, протекающих в образцах и приводящих к изменениям в структуре керамических материалов.
Дальнейшее увеличение диаметра коронирующего проводника до 4,2 мм не приводит к росту эффективности высоковольтной обработки (рис. 6.22).
Временной фактор в технологии  высоковольтной активации сырьевой шихты полусухого прессования

На рис. 6.22 можно увидеть характерные оптимумы: при напряжении 50 кВ при 10 и 40 мин высоковольтной обработки и при 60 кВ - 10 и 30 мин. В целом дифференциальный показатель качества керамических образцов ниже при использовании коронирующего проводника диаметром 4,2 мм по сравнению с активированными образцами с применением проводника диаметром 1,7 мм.
На рис. 6.23 приведены зависимости дифференциальных показателей качества керамических образцов от времени высоковольтной активации при постоянном напряжении 60 кВ и использовании коронирующих проводников различных диам. На коронирующем проводнике диаметром 1,7 мм были получены образцы с наибольшей прочностью.
Временной фактор в технологии  высоковольтной активации сырьевой шихты полусухого прессования

Установление закономерности изменения прочностных свойств строительной керамики при использовании высоковольтного коронного разряда для обработки отформованных образцов связано с рядом факторов, которые сопровождают процесс обработки или могут иметь место. Известно, что коронный разряд может иметь две формы - лавинную и стримерную. Лавинной называется такая форма разряда, при которой в промежутке развиваются только электронные лавины и которая характерна для очень малых радиусов кривизны. Кроме того, напряженность поля разрядов каждой из лавин значительно меньше напряженности внешнего поля, и эффект обработки при этом падает (рис. 6.23), диаметр проводника - 0,25 мм. При стример-ной форме разряда кроме электронных лавин развиваются стримерные каналы и усиливается электрическое поле.
При длительном приложении электрического поля к твердым телам в них происходит накопление объемных зарядов, что вызывает неравномерное пространственное и временное изменение напряженности в объеме. В результате появляются зоны, где напряженность электрического поля может быть значительно больше, чем расчетное значение напряженности, определяемое конфигурацией электронов. В большей мере эта пространственная и временная нестационарность свойственна материалам, обладающим большой структурной неоднородностью, что присуще принятым объектам обработки. Известно, что изменение напряженности электрического поля носит во времени колебательный характер со сменой знака заряда. При этом выделяют три режима в характере изменения этих колебаний - начальный, переходный, установившийся. Длительность начального режима для постоянного напряжения оценивается 8-14 ч. He исключен вклад данного фактора в колебательный ход кривой прочности строительной керамики от времени обработки отформованных образцов. Следует, кроме того, иметь в виду при регулировании времени энергонагружения отформованных образцов в технологии высоковольтной активации, что поверхностные и объемные изменения объекта обработки связываются как с изменением деформационной и дипольной поляризации в условиях формирования двойного слоя на границе раздела фаз, так и с деформацией последнего при одновременном изменении диэлектрической проницаемости всей системы в целом. Указанные процессы и дают столь сложную картину изменения основных характеристик в зависимости от условий энергонагружения.