Загальні положення. Механічні методи отримання порошків

Механічні методи отримання порошків

Механічні методи отримання порошків – це такі методи, у процесі виконання яких майже не відбувається зміни складу матеріалу.

Механічні методи можна застосовувати як самостійну операцію для отримання порошків, так і в сукупності з іншими методами, передусім фізико-хімічними. Застосування механічних методів доцільне в разі використання як вихідного матеріалу відходів виробництва.

Процес механічного подрібнення – це руйнування твердих тіл під дією механічних навантажень. Види подрібнення залежно від початкового і кінцевого розмірів кусків подрібнюваного матеріалу наведено в табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Класифікація методів подрібнення

Вид подрібнення	Розмір частинок до руйнування, мм	Розмір частинок після руйнування, мм
Дроблення		1…5
Подрібнення: грубе	1...5	0,1...0,4
середнє	0,1...0,4	0,05...0,015
тонке	0,1...0,4	0,001...0,005
колоїдне	0,1	0,0001

Подрібнення характеризують ступенем подрібнення:

,

де d _поч – початковий розмір частинок; d _кін – кінцевий розмір частинок.

Ступінь подрібнення може змінюватися від 3…6 до 100 і більше залежно від виду застосованого обладнання і реалізації того чи іншого способу подрібнення.

За П. М. Сіденком матеріали можна подрібнити вільним чи стисненим ударами, роздавлюванням, розколюванням, різанням, стиранням, розламуванням і різними комбінаціями цих способів (рис. 2.1).

Під час роздавлювання тіло під дією навантаження деформується по всьому об’єму до того моменту, поки внутрішня напруга не перевищить межу міцності стиснення, після чого воно руйнується на окремі частини неправильної форми і різних розмірів.

Рис. 2.1. Схеми способів подрібнення:

а – роздавлювання; б – розколювання; в – розламування; г, д – різання;

е – стирання; ж – стиснений удар; к – вільний удар

У процесі розколювання матеріал подрібнюється під дією розмольних тіл у місцях концентрації найбільших напруг. Утворені при цьому частинки більш однорідні за розмірами і формою.

У разі розламування тіло руйнується під впливом гнучких напружень. У цьому випадку механізм подрібнення подібний до механізму розколу.

Процес різання найбільш керований щодо отримання продукту із заданим розміром частинок.

Під час стирання матеріал диспергується під впливом стискальних, розтяжних і зрізувальних зусиль. Такий спосіб подрібнення дозволяє отримати дрібний порошок матеріалів різних класів.

У випадку подрібнення матеріалів ударом процес диспергування відбувається під дією динамічних навантажень, які, як правило, зумовлюють ефекти розколу й роздавлювання.

Руйнування тіла вільним ударом відбувається у результаті зіткнення його з робочим органом подрібнювача чи іншими тілами в польоті. Ефект такого руйнування визначається швидкістю їх зіткнення. У випадку стисненого удару подрібнення матеріалу відбувається за рахунок руйнування між двома робочими органами подрібнення. Ефект такого подрібнення залежить від кінетичної енергії тіла, що ударяється.

У практиці порошкової металургії та в інших галузях промисловості найбільшого поширення набули методи подрібнення, в основі яких лежать способи, що забезпечують розколювання, стиснення, стирання та удар, а також їх поєднання. Останнє залежить від типу використовуваного обладнання.

Дата добавления: 2014-11-20