Исследование процесса ультразвукового диспергирования керамических материалов в жидких средах

• Автор: Новик, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.09.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Е СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ И НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В
ОБЛАСТИ ПОЛУЧЕНИЯ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ЧАСТИЦ И МАТЕРИАЛОВ
НА ИХ ОСНОВЕ
ЕЕ Конденсационные методы
Е Е Е Золь-гель метод получения УДЧ
Е Е2. Гидротермальный и сольвотермальный синтез
1.1.3. Биохимический синтез У ДЧ
1.1.4. Газофазный синтез (СУБ)
1.1.5. Метод криоконденсации
1.1.6. Плазмохимический синтез керамических соединений
1.1.7. Плазмохимический синтез углеродных нанотрубок (УНТ) и
фуллеренов
1.2. Диспергационное направление
1.2.1. Метод электрического взрыва проволоки (ЭВП)
1.2.2. Вакуумно-дуговой синтез с интегрально-холодным катодом (ДРС
с ИХК)
1.2.3. Электроэрозионный метод
1.2.4. Механическое дробление
1.2.5. Механохимический синтез
1.2.6. Ультразвуковое диспергирование
1.3. Пьезокерамические преобразователи
1.4. Магнитострикционные преобразователи
1.5. Анализ существующий ультразвуковых генераторов
1.6. Обзор волноводов-излучателей

1.7. Анализ существующих способов оценки интенсивности
ультразвука в жидкости
1.8. Выводы по первой главе
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ
2.1. Разработка экспериментальной установки
2.1.1. Моделирование волновода-излучателя
2.1.2. Стенд для измерения АЧХ
2.1.3. Измерения АЧХ акустической системы
2.1.4. Конструкция экспериментальной установки
2.2. Комплекс для измерения звукового давления
2.2.1. Датчик давления
2.2.2. Измерительный прибор
2.3. Экспериментальное измерение акустического давления
2.3.1. Методика проведения экспериментов
2.3.2. Результаты экспериментов
2.3.3. Анализ экспериментальный данных
2.4. Выводы по второй главе
3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ
КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Диспергирование в воде
3.2. Диспергирование в спирте
3.3. Выводы по третьей главе
4. РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ АГЛОМЕРАЦИИ ПОЛУЧАЕМЫХ
ЧАСТИЦ
4.1. Диспергирование в легколетучих жидкостях
4.2. Исследования возможностей предотвращения агломерации
наносимых на подложки частиц при осаждения из паровой фазы
4.3. Диспергирование ЦТСНВ-1 в растворе ТЭОС

4.4. Диспергирование ЦТСНВ-1 в растворе полимера
4.5. Выводы по проделанной работе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Распределение акустического давления при разной концентрации
обрабатываемых материалов
2. Таблица количества частиц на подложке и их размер
3. Акты о внедрении результатов диссертационной работы

рассчитанной акустической системе при использовании данных жидкостей интенсивность должна быть не менее необходимой.
После создания внутри реактора необходимой интенсивности ультразвуковых колебаний, в жидкости будет возбужден необходимый уровень кавитации. Кавитационное воздействие приведет к диспергированию частиц до необходимого размера. Для получения данного уровня интенсивности необходимо использовать эффективные электроакустические преобразователи. На сегодняшний день наибольшее распространение получили два типа данных устройств: это пьезокерамические и магнитострикционные преобразователи.
1.3. Пьезокерамические преобразователи
Различают прямой и обратный пьезоэффект. Прямой эффект определяют как электрическую поляризацию, производимую механическим напряжением в кристаллах некоторых классов (электрическое напряжение поляризации пропорционально механическому напряжению и меняет знак вместе с ним), [120]. С этим явлением связан обратный эффект - появление механического напряжения в пьезоэлектрическом кристалле при электрической поляризации последнего, причем величина механического напряжения пропорциональна поляризующему полю.
Если, например, к граням пьезоэлектрической пластинки приложить переменное напряжение высокой частоты, то она будет совершать механические колебания, следуя изменению приложенного электрического поля. Грани пластинки будут двигаться относительно друг друга, и при соприкосновении с какой-либо средой, в которой могут распространяться ультразвуковые волны, пластинка будет излучать в эту среду ультразвук.
Простейший пьезоэлектрический преобразователь состоит из элемента, обладающего пьезоэлектрическими свойствами (1), электродов (2) и держателей (3) (Рисунок 4).