10-Mavzu. Maxsus g’ovak materiallar

10-Mavzu. Maxsus g’ovak materiallar
G'ovakli kukunli materiallar maishiy texnikadan tortib atom energetikasi va kosmik uskunalarga qadar turli sohalarda keng qo'llanilishini topdi. Faqat g’ovakli chang materiallari uchun xos bo'lgan xususiyatlar:
- filtrlash;
- Kapillyar.
Filtrlash xususiyatlari g'ovaklilik, o'tkazuvchanlik, filtrlash nozikligi va changni ushlab turish qobiliyati bilan ifodalanadi.
Materialning g'ovakliligi tashqi g'ovaklilikdan (ochiq teshiklar) va ichki (yopiq teshiklardan) iborat. O'z navbatida tashqi g'ovaklilik teshiklardan va o'tmaydigan (o'lik) teshiklardan iborat. O'tkazuvchan g’ovaklilik filtrdan o'tadigan suyuqlik yoki gaz miqdorini va shuning uchun filtrlash tezligini aniqlaydi. Filtrning sifati va uning filtr muhiti uchun o'tkazuvchanligi faqat g'ovakliligi orqali tashqi tomonidan aniqlanadi.
Filtrlash nozikligi suyuqlikni ifloslanishdan tozalashning sifatli jarayonini tavsiflaydi. Umuman olganda, filtrlash nozikligi mutlaq va nominal filtrlash nozikligi va filtrlash omillari va filtrlash to'liqligi bilan belgilanadi.
Mutlaq filtr nozikligi filtrdan o'tishi mumkin bo'lgan aralashmalarning maksimal zarracha hajmi sifatida aniqlanadi. Nominal filtratsiya - bu oldindan aniqlangan filtrlash faktoriga ega bo'lgan g'ovakli zarrachali materialdan o'tgan zarrachalarning minimal kattaligi, odatda 0,97.
Filtrni kirni ushlab turish qobiliyati - bu bosimning boshidan oxirigacha ko'tarilishi paytida filtr materialining birligi uchun saqlanadigan aralashmalar massasi.
Kapillyar xossalari g’ovakli kukunli materiallar bilan suyuqlik bilan o'zaro ta'sir qilish jarayonlarini aniqlaydi. Ular kapillyar potentsialning qiymati bilan tavsiflanadi, bu tortishish tezlashishi bilan g'ovakli tanadagi suyuqlik ko'tarilishining maksimal balandligi va aloqa burchagi mahsulotidir.
Pishirilgan filtrlar metallarning kukunlaridan yoki ma'lum bir kimyoviy tarkibdagi bir hil fraktsiyali qotishmalardan tayyorlanadi. Kukunlar ham sferik, ham sferik bo'lishi mumkin. Sferik bo'lmagan kukunlardan tayyorlangan filtrlarning asosiy afzalligi shundaki, ular sferik kukunlarning nuqta bilan aloqa qilishiga nisbatan tartibsiz shakldagi zarrachalarning tarvaqaylangan yuzasi bilan yaxshi aloqa qilishi tufayli mexanik kuchini oshirgan. Shu bilan birga, Pishirilgan filtrlarni ishlab chiqarishda sharsimon zarrachalar bo'lgan kukunlarni tanlash maqsadga muvofiqdir, chunki bunday kukunlardan olingan material yaxshi o'tkazuvchanlikka ega, uni sozlash va qayta tiklash mumkin.
Kukunli filtrlarni ishlab chiqarish texnologiyasi talab qilinadigan filtrlash nozikligi, unumdorligi, filtr o'lchamlari, shuningdek ularning quvvat xususiyatlarini hisobga olgan holda tanlanadi.
Kichik filtrlar yumshoq kukunni Pishirish yo'li bilan amalga oshiriladi. Bunday holda, kukunni bir xil taqsimlash uchun qolipni silkitib yoki tebranish kerak. Bunday holda, chang zarralarining sferik shakli o'zgarmaydi, bu materialning maksimal o'tkazuvchanligini saqlashga yordam beradi.
Pishirilgan filtrlarni tayyorlashning an'anaviy usuli kukunning majburiy bosim ostida deformatsiyasi bilan tavsiflanadi.
G'ovakligi oshgan (40 - 75%) va qoniqarli quvvat xususiyatlariga ega materiallarni olish uchun ishlov beriladigan qism deformatsiyalanish bosqichidan oldin changlarga maxsus qo'shimchalar kiritiladi, ular bir vaqtning o'zida quvvatni oshirishga va yuqori g'ovakliligini saqlashga mo'ljallangan. To'ldiruvchi xona haroratida parchalanmasligi, Pishirish paytida metall kukuni bilan kimyoviy ta'sir o'tkazmasligi kerak. U metall kukunining Pishirlanish haroratidan ancha past haroratda parchalanishi kerak va parchalanganidan keyin qattiq yoki suyuq qoldiq chiqmasligi kerak. Isitish jarayonida plomba moddasi bug'lanib, teshiklarni qoldiradi. Eng keng tarqalgan plomba moddalar ammoniy bikarbonat va karbamiddir. Hozirgi vaqtda qo'shimchalar keng qo'llanilmoqda, ular isitish vaqtida o'zgarib turadi, bu esa mahsulotlarning kuchini oshirishga va shu bilan birga yuqori g'ovakliligini saqlab turishga olib keladi. Issiqlik paytida bunday qo'shimchalar parchalanadi yoki Pishirlovchi atmosferada kamayadi va parchalanish mahsulotlarining asosiy metall bilan o'zaro ta'siri tufayli Pishirlanishni faollashtiradi, zarrachalararo aloqalarni oshiradigan suyuq faza beradi. Bunday qo'shimchalar sifatida galogenidlar, oksidlar yoki metall tuzlari ishlatiladi.
Texnologiyaning turli sohalarida qo'llaniladigan g’ovakli materiallarga bo'lgan ko'plab talablar tufayli, ushbu materiallarni olish usullari an'anaviylardan farq qilishi mumkin. Metall kukunlaridan g'ovakli mahsulotlarni ishlab chiqarishning bir qator usullarida ularning suvdagi yoki boshqa suyuqlikdagi suspenziyalari qo'llaniladi. To'xtatuvchi muhitning yopishqoqligini va kukunning namlanishini oshirish uchun suspenziyaga stabillashadigan qo'shimchalar kiritiladi. Shunday qilib, Pishirilgan g'ovakli choyshab tayyorlash uchun substratga metall yoki qotishma kukuni, erituvchi va sertleştirici o'z ichiga olgan xamir qo'llaniladi, ular metall, plastmassa, qog'oz bo'lishi mumkin. Pastani substratga qo'llaganingizdan so'ng, u quritiladi va agar kerak bo'lsa, siqiladi. Olingan g’ovakli qatlamlarning qalinligi 0,075 - 0,75 mm bo'lishi mumkin, g’ovakliliği 60% gacha.
Kukunning har xil navlaridan 70 - 90% gacha bo'lgan g'ovakliligi bo'lgan material kukunni organik qatronlar va metall gidridlari bilan bir tekis aralashtirish yo'li bilan olinadi. Isitish jarayonida qatron plastiklashtiriladi va metall gidridining parchalanishi tufayli ko'piklanadi. Olingan tuzilish Pishirish orqali o'rnatiladi.
Metall tolalar yordamida yuqori g'ovakli o'tkazuvchan materiallar (g'ovakliligi 70% dan yuqori) olinadi. Elyaflarni o'lchash va doimiy qilish mumkin.
O'lchagan tolalardan foydalanilganda, ma'lum bir uzunlikdagi simli to'plamlar olinadi, matoning matritsasida yopishqoq suyuqlikda tolaning suspenziyasini yotqizish yordamida materialning bir tekis g'ovakli tuzilishi hosil bo'ladi. Mahsulot presslanadi, yuviladi, quritiladi va Pishirlanadi. Ushbu usul nikel, nikrom, korroziyaga chidamli zanglamaydigan po'lat asosida g’ovakli materiallar olish uchun ishlatiladi. G'ovaklik bosim bosimini, tolalar diametrini va ularning uzunligini o'zgartirish orqali tartibga solinadi.
Uzluksiz tolalardan foydalangan holda yuqori g'ovakli materiallarni olish usuli qatlamli mashlarni oldindan presslash va Pishirishdan iborat. Materiallarning asosiy qismini ko'paytirish uchun trikotaj to'quv tarmoqlari ishlatiladi. Bunday juda g’ovakli materiallar yuqori tuzilishga ega, mustahkamlik va mustahkamlikni oshiradi.
80 - 98% g'ovakliligi va o'tkazuvchan mash-uyali tuzilishi bilan yuqori darajada g’ovakli uyali metall materiallarni olish usuli ishlab chiqilgan. Usul retikulyatsiyalangan hujayra polimerining (masalan, poliuretan ko'pikning) yuqori g'ovakli tuzilishini, uni metall kukun suspenziyasi bilan singdirish, singdirilgan ishlov beriladigan qismning zichligi va bir xilligini sozlash, organik tarkibiy qismlarni quritish va olib tashlash uchun issiqlik bilan ishlov berish va Pishirish orqali ko'paytirishga asoslangan.
Yuqori g’ovakli uyali metall materiallarning asosiy xususiyatlari ularning fazoviy tuzilishi bilan belgilanadi, bu modellashtirish matritsasi sifatida ishlatiladigan retikulyatsiya qilingan uyali polimerning tuzilishi bilan belgilanadi.
Pishirilgan g’ovakli materiallarning fizikaviy va kimyoviy xususiyatlarining aksariyati gözeneklerin g’ovakliliğine, hajmi va shakliga bog'liq (19-jadval). Shunday qilib, g’ovakli materiallarda elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi boshqacha. Elektr o'tkazuvchanligi faqat matritsa orqali, va issiqlik o'tkazuvchanligi - teshik bo'shlig'i orqali amalga oshiriladi. Umuman olganda, g’ovakli metallarning elektr va issiqlik o'tkazuvchanligi ularning ixcham analoglariga qaraganda ancha past. Shuning uchun bunday materiallar issiqlik izolyatsiya qiluvchi materiallar sifatida ishlatilishi mumkin.
10.1 jadval - Bronza kukunidan g'ovakli chang materiallarining ba'zi xususiyatlari