Ресурсосберегающие технологии изготовления металлополимерных материалов. Чайников Н.А - 21 стр.

UptoLike

Пленки жидкости между твердыми поверхностями оказывают на них расклинивающее действие, кото-
рое в случае очень узких щелей заметно способствует их расширению [52].
Существуют три экспериментально установленные эффекта влияния среды. В зависимости от усло-
вий опыта действие среды проявляется либо в пластифицировании, либо в увеличении хрупкости, либо
в самопроизвольном диспергировании. Определяющим фактором принадлежности к одному из трех
случаев является величина снижения поверхностной энергии твердого тела. При незначительном ее
снижении наблюдается первый случай, если поверхностная энергия границы раздела снижается в не-
сколько развторой, а практически при полном снижениитретий.
Решающее значение для адсорбционного эффекта понижения прочности, увеличения хрупкости и
уменьшения работы разрушения твердых тел имеют дефекты их строения. Поскольку дефекты облада-
ют избыточной свободной энергией, на них происходит интенсивное взаимодействие молекул жидкости
и твердого тела [52]. По дефектам структуры осуществляется также поступление адсорбированных ато-
мов с поверхности образца к месту зарождения объемной трещины. Адсорбционные эффекты проявля-
ются тем сильнее, чем выше дефектность структуры, а на бездефектных кристаллах они отсутствуют.
Величина последних зависит также от условий механического воздействия на твердые тела.
Влияние ПАВ на измельчение очень избирательно по отношению к различным материалам. Напри-
мер, помол мрамора в парах этилформиата, ацетона и гептана по сравнению с помолом в сухом воздухе
происходит значительно интенсивнее. Заметной разницы в интенсивности измельчения кварца и стекла
в парах этих жидкостей и в сухом воздухе не обнаруживается [52]. Использование в качестве ПАВ
олеиновой кислоты при размоле известняка приводит к возрастанию удельной поверхности получаемо-
го продукта [53].
Авторы работы [5] предлагают использовать при измельчении металлических стружкоотходов
твердофазные высокомолекулярные соединения. При этом на атомарно-чистых гранях вновь образую-
щейся трещины начинают происходить процессы полимеризации с образованием высокомолекулярного
продукта, т.е. микротрещина превращается в механореактор, в котором протекают механохимические
процессы [54, 55], кстати, последние могут происходить в процессе измельчения и без участия ПАВ
[56]. Синтез высокомолекулярного вещества, выделяемое при этом тепло и увеличение объема
формирующегося при этом пористого тела приводят к более резкому росту напряжений в тупиковой
области, вызывающих продвижение фронта трещины вглубь металла, т.е. реализуется энергетически
более выгодный процесс дезинтеграции металла, чем в присутствии низкомолекулярных ПАВ. При
этом происходит процесс восстановления оксидных пленок продуктами механокрекинга. Отходы
металлической стружки содержат много органических веществсмазочно-охлаждающих жидкостей
(СОЖ). Экспериментально установлено, что при виброобработке стружки из хромансиля остатки СОЖ
также способны инициировать диспергирование металла [57]. При этом масла нефтяного и
минерального происхождения обладают восстановительными свойствами. Это доказано при
измельчении стружки из меди и быстрорежущей стали [58]. Исследования по переработке чугунной
стружки показывают, что наиболее производительный размол ее достигается при наличии активных
добавок (едкого натрия и соды) и отношении фаз Т : Ж = 1 : 0,25 [47].
В целях интенсификации процесса измельчения были проведены экспериментальные исследования
по влиянию различных ПАВ на размол чугунной стружки.
Характеристика ПАВ, используемых в экспериментах:
1 Вода Н
2
Обесцветная прозрачная жидкость, молекулярная масса – 18, температура замерзания
0 °С, температура кипения – 100 °С, плотность при 25 °С – 997,1 кг/м
3
, температура максималь-
ной плотности – 4 °С [59].
2 Масло И20Апредставитель предельных углеводородов, продукт фракционной перегонки неф-
ти, очищенное дистиллятное масло, применяющееся в машинах и механизмах промышленного обору-
дования, условия которых не предъявляют особых требований к антиокислительным и антикоррозион-
ным свойствам масел, а также в качестве гидравлических жидкостей, кинематическая вязкость при 40
°С – 29 … 35 мм
2
/с, плотность при 20 °Сне более 890 кг/м
3
, температура застыванияне выше –15
°С, температура вспышкине ниже 200 °С [60].
3 Растворитель 646 – смесь летучих органических жидкостей: ароматических углеводородов, кето-
нов, спиртов и эфиров, предназначен для разбавления нитроцеллюлозных и других лакокрасочных ма-
териалов, бесцветная или слегка желтоватая однородная прозрачная жидкость без видимых взвешенных
частиц, легковоспламеняющаяся жидкость с характерным запахом, плотность 850 кг/м
3
[61].
4 Бензин Нефрас-С 50/170 – смесь парафиновых и нафтеновых углеводородов, нефтяной раствори-
тель (бензин для промышленно-технических целей), получаемый прямой перегонкой нефти или из ра-